用于在排序和旋转数组中搜索元素的 C# 程序

这是一个用于在排序和旋转数组中搜索元素的 C# 程序。接下来将介绍程序的具体功能和实现细节。

功能

该程序通过二分查找的方法，在排序和旋转数组中搜索目标元素，并返回其下标。具体实现包括以下几个部分：

1. 将问题转化为在两个已排序数组中查找元素，并确定目标元素所在的数组。
2. 对目标数组进行二分查找，查找成功则返回元素下标，否则返回 -1。

实现细节

转化为两个已排序数组的查找问题

如图所示，一个排序后的数组在经过若干次旋转后，可以被划分为两个已排序的数组。

public int Search(int[] nums, int target)
{
    int left = 0, right = nums.Length - 1;
    while (left <= right)
    {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (nums[mid] == target)
        {
            return mid;
        }
        
        if (nums[left] <= nums[mid])
        {
            // 左侧是有序数组
            if (nums[left] <= target && target < nums[mid])
            {
                right = mid - 1;
            }
            else
            {
                left = mid + 1;
            }
        }
        else
        {
            // 右侧是有序数组
            if (nums[mid] < target && target <= nums[right])
            {
                left = mid + 1;
            }
            else
            {
                right = mid - 1;
            }
        }
    }
    return -1;
}

二分查找目标数组

在确定目标数组后，我们可以对该数组进行二分查找。

int left = 0, right = nums.Length - 1;
while (left <= right)
{
    int mid = (left + right) / 2;
    if (nums[mid] == target)
    {
        return mid;
    }

    if (nums[mid] < target)
    {
        left = mid + 1;
    }
    else
    {
        right = mid - 1;
    }
}

总结

该程序通过将排序和旋转数组转化为两个已排序数组的查找问题，并对目标数组进行二分查找，实现了在排序和旋转数组中搜索元素的功能。