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162. 寻找峰值

峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素。

给你一个整数数组 nums,找到峰值元素并返回其索引。数组可能包含多个峰值,在这种情况下,返回 任何一个峰值 所在位置即可。

你可以假设 nums[-1] = nums[n] = -∞

你必须实现时间复杂度为 O(log n) 的算法来解决此问题。

 

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,1]
输出:2
解释:3 是峰值元素,你的函数应该返回其索引 2。

示例 2:

输入:nums = [1,2,1,3,5,6,4]
输出:1 或 5 
解释:你的函数可以返回索引 1,其峰值元素为 2;
     或者返回索引 5, 其峰值元素为 6。

 

提示:

相似题目

山脉数组的峰顶索引

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class Solution { public: int findPeakElement(vector<int>& nums) { } };

python3 解法, 执行用时: 56 ms, 内存消耗: 16.2 MB, 提交时间: 2023-12-18 00:03:24

class Solution:
    def findPeakElement(self, nums: List[int]) -> int:
        left, right = -1, len(nums) - 1  # 开区间 (-1, n-1)
        while left + 1 < right:  # 开区间不为空
            mid = (left + right) // 2
            if nums[mid] > nums[mid + 1]:  # 蓝色
                right = mid
            else:  # 红色
                left = mid
        return right

golang 解法, 执行用时: 0 ms, 内存消耗: 2.6 MB, 提交时间: 2023-12-18 00:03:07

func findPeakElement(nums []int) int {
    left, right := -1, len(nums)-1 // 开区间 (-1, n-1)
    for left+1 < right { // 开区间不为空
        mid := left + (right-left)/2
        if nums[mid] > nums[mid+1] { // 蓝色
            right = mid
        } else { // 红色
            left = mid
        }
    }
    return right
}

cpp 解法, 执行用时: 8 ms, 内存消耗: 9.1 MB, 提交时间: 2023-12-18 00:02:35

class Solution {
public:
    int findPeakElement(vector<int> &nums) {
        int left = -1, right = nums.size() - 1; // 开区间 (-1, n-1)
        while (left + 1 < right) { // 开区间不为空
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[mid + 1]) right = mid; // 蓝色
            else left = mid; // 红色
        }
        return right;
    }
};

java 解法, 执行用时: 0 ms, 内存消耗: 40.6 MB, 提交时间: 2023-12-18 00:02:16

class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int left = -1, right = nums.length - 1; // 开区间 (-1, n-1)
        while (left + 1 < right) { // 开区间不为空
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[mid + 1]) right = mid; // 蓝色
            else left = mid; // 红色
        }
        return right;
    }
}

java 解法, 执行用时: 0 ms, 内存消耗: 41.1 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:11:50

class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        for (; left < right; ) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[mid + 1]) {
                right = mid;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }
        return left;
    }
}

javascript 解法, 执行用时: 48 ms, 内存消耗: 41.2 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:10:40

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var findPeakElement = function(nums) {
    const n = nums.length;
    let left = 0, right = n - 1, ans = -1;
    while (left <= right) {
        const mid = Math.floor((left + right) / 2);
        if (compare(nums, mid - 1, mid) < 0 && compare(nums, mid, mid + 1) > 0) {
            ans = mid;
            break;
        }
        if (compare(nums, mid, mid + 1) < 0) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return ans;
}

// 辅助函数,输入下标 i,返回一个二元组 (0/1, nums[i])
// 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
const get = (nums, idx) => {
    if (idx === -1 || idx === nums.length) {
        return [0, 0];
    }
    return [1, nums[idx]];
}

const compare = (nums, idx1, idx2) => {
    const num1 = get(nums, idx1);
    const num2 = get(nums, idx2);
    if (num1[0] !== num2[0]) {
        return num1[0] > num2[0] ? 1 : -1;
    }
    if (num1[1] === num2[1]) {
        return 0;
    }
    return num1[1] > num2[1] ? 1 : -1;
}

golang 解法, 执行用时: 0 ms, 内存消耗: 2.6 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:10:22

func findPeakElement(nums []int) int {
    n := len(nums)

    // 辅助函数,输入下标 i,返回 nums[i] 的值
    // 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
    get := func(i int) int {
        if i == -1 || i == n {
            return math.MinInt64
        }
        return nums[i]
    }

    left, right := 0, n-1
    for {
        mid := (left + right) / 2
        if get(mid-1) < get(mid) && get(mid) > get(mid+1) {
            return mid
        }
        if get(mid) < get(mid+1) {
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid - 1
        }
    }
}

python3 解法, 执行用时: 36 ms, 内存消耗: 15 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:10:01

class Solution:
    def findPeakElement(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)

        # 辅助函数,输入下标 i,返回 nums[i] 的值
        # 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
        def get(i: int) -> int:
            if i == -1 or i == n:
                return float('-inf')
            return nums[i]
        
        left, right, ans = 0, n - 1, -1
        while left <= right:
            mid = (left + right) // 2
            if get(mid - 1) < get(mid) > get(mid + 1):
                ans = mid
                break
            if get(mid) < get(mid + 1):
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1
        
        return ans

python3 解法, 执行用时: 36 ms, 内存消耗: 15 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:09:15

class Solution:
    def findPeakElement(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        idx = random.randint(0, n - 1)

        # 辅助函数,输入下标 i,返回 nums[i] 的值
        # 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
        def get(i: int) -> int:
            if i == -1 or i == n:
                return float('-inf')
            return nums[i]
        
        while not (get(idx - 1) < get(idx) > get(idx + 1)):
            if get(idx) < get(idx + 1):
                idx += 1
            else:
                idx -= 1
        
        return idx

golang 解法, 执行用时: 4 ms, 内存消耗: 2.7 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:09:02

func findPeakElement(nums []int) int {
    n := len(nums)
    idx := rand.Intn(n)

    // 辅助函数,输入下标 i,返回 nums[i] 的值
    // 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
    get := func(i int) int {
        if i == -1 || i == n {
            return math.MinInt64
        }
        return nums[i]
    }

    for !(get(idx-1) < get(idx) && get(idx) > get(idx+1)) {
        if get(idx) < get(idx+1) {
            idx++
        } else {
            idx--
        }
    }

    return idx
}

javascript 解法, 执行用时: 60 ms, 内存消耗: 42.8 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:08:46

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var findPeakElement = function(nums) {
    const n = nums.length;
    let idx = parseInt(Math.random() * n);

    while (!(compare(nums, idx - 1, idx) < 0 && compare(nums, idx, idx + 1) > 0)) {
        if (compare(nums, idx, idx + 1) < 0) {
            idx += 1;
        } else {
            idx -= 1;
        }
    }
    
    return idx;
}

// 辅助函数,输入下标 i,返回一个二元组 (0/1, nums[i])
// 方便处理 nums[-1] 以及 nums[n] 的边界情况
const get = (nums, idx) => {
    if (idx === -1 || idx === nums.length) {
        return [0, 0];
    }
    return [1, nums[idx]];
}

const compare = (nums, idx1, idx2) => {
    const num1 = get(nums, idx1);
    const num2 = get(nums, idx2);
    if (num1[0] !== num2[0]) {
        return num1[0] > num2[0] ? 1 : -1;
    }
    if (num1[1] === num2[1]) {
        return 0;
    }
    return num1[1] > num2[1] ? 1 : -1;
}

javascript 解法, 执行用时: 76 ms, 内存消耗: 41 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:08:28

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var findPeakElement = function(nums) {
    let idx = 0;
    for (let i = 1; i < nums.length; ++i) {
        if (nums[i] > nums[idx]) {
            idx = i;
        }
    }
    return idx;
};

golang 解法, 执行用时: 4 ms, 内存消耗: 2.6 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:07:24

func findPeakElement(nums []int) (idx int) {
    for i, v := range nums {
        if v > nums[idx] {
            idx = i
        }
    }
    return
}

python3 解法, 执行用时: 40 ms, 内存消耗: 15.1 MB, 提交时间: 2022-12-04 14:06:58

class Solution:
    def findPeakElement(self, nums: List[int]) -> int:
        idx = 0
        for i in range(1, len(nums)):
            if nums[i] > nums[idx]:
                idx = i
        return idx

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