L0081_SearchInRotatedSortedArrayII.java

/**
 * https://leetcode.cn/problems/search-in-rotated-sorted-array-ii/
 * 
 * 已知存在一个按非降序排列的整数数组 nums ，数组中的值不必互不相同。
 * 
 * 在传递给函数之前，nums 在预先未知的某个下标 k（0 <= k < nums.length）上进行了 旋转 ，使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]（下标 从 0 开始 计数）。例如， [0,1,2,4,4,4,5,6,6,7] 在下标 5 处经旋转后可能变为 [4,5,6,6,7,0,1,2,4,4] 。
 * 
 * 给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ，请你编写一个函数来判断给定的目标值是否存在于数组中。如果 nums 中存在这个目标值 target ，则返回 true ，否则返回 false 。
 * 
 * 你必须尽可能减少整个操作步骤。
 * 
 * 示例 1：
 * 输入：nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 0
 * 输出：true
 * 
 * 示例 2：
 * 输入：nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 3
 * 输出：false
 * 
 * 提示：
 * - 1 <= nums.length <= 5000
 * - -10⁴ <= nums[i] <= 10⁴
 * - 题目数据保证 nums 在预先未知的某个下标上进行了旋转
 * - -10⁴ <= target <= 10⁴
 * 
 * 进阶：
 * - 这是 搜索旋转排序数组 的延伸题目，本题中的 nums  可能包含重复元素。
 * - 这会影响到程序的时间复杂度吗？会有怎样的影响，为什么？
 */
public class L0081_SearchInRotatedSortedArrayII {
    public boolean search(int[] nums, int target) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return false;
        }
        
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            
            // 找到目标值
            if (nums[mid] == target) {
                return true;
            }
            
            // 处理重复元素的情况
            if (nums[left] == nums[mid]) {
                left++;
                continue;
            }
            
            // 判断哪部分是有序的
            if (nums[left] <= nums[mid]) {
                // 左半部分有序
                if (target >= nums[left] && target < nums[mid]) {
                    right = mid - 1;
                } else {
                    left = mid + 1;
                }
            } else {
                // 右半部分有序
                if (target > nums[mid] && target <= nums[right]) {
                    left = mid + 1;
                } else {
                    right = mid - 1;
                }
            }
        }
        
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        L0081_SearchInRotatedSortedArrayII solution = new L0081_SearchInRotatedSortedArrayII();

        // 测试用例 1
        int[] nums1 = {2, 5, 6, 0, 0, 1, 2};
        int target1 = 0;
        System.out.println("测试用例 1:");
        System.out.println("输入: nums = " + java.util.Arrays.toString(nums1) + ", target = " + target1);
        System.out.println("输出: " + solution.search(nums1, target1));
        System.out.println();

        // 测试用例 2
        int[] nums2 = {2, 5, 6, 0, 0, 1, 2};
        int target2 = 3;
        System.out.println("测试用例 2:");
        System.out.println("输入: nums = " + java.util.Arrays.toString(nums2) + ", target = " + target2);
        System.out.println("输出: " + solution.search(nums2, target2));
        System.out.println();

        // 测试用例 3：包含重复元素
        int[] nums3 = {1, 0, 1, 1, 1};
        int target3 = 0;
        System.out.println("测试用例 3:");
        System.out.println("输入: nums = " + java.util.Arrays.toString(nums3) + ", target = " + target3);
        System.out.println("输出: " + solution.search(nums3, target3));
    }
}