行百里者半九十 —— 查找算法（中等）

剑指 Offer 04. 二维数组中的查找
剑指 Offer 11. 旋转数组的最小数字
剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符

1、二维数组中的查找

在一个 n * m 的二维数组中，每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个高效的函数，输入这样的一个二维数组和一个整数，判断数组中是否含有该整数。
示例:

现有矩阵 matrix 如下：
[
  [1,   4,  7, 11, 15],
  [2,   5,  8, 12, 19],
  [3,   6,  9, 16, 22],
  [10, 13, 14, 17, 24],
  [18, 21, 23, 26, 30]
]

题解1：暴力破解，依次遍历，不是最优解法
题解2：将矩阵逆时针旋转45度，如下，类似于二叉搜索树，一右上角作为根节点，开始搜索，

 示例代码：

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        int i = matrix.size() - 1, j = 0;
        while(i >= 0 && j < matrix[0].size())
        {
            if(matrix[i][j] > target) i--;
            else if(matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
};

2、旋转数组的最小数字

把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。输入一个递增排序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。例如，数组 [3,4,5,1,2] 为 [1,2,3,4,5] 的一个旋转，该数组的最小值为1。

示例 1：

输入：[3,4,5,1,2]
输出：1

示例 2：

输入：[2,2,2,0,1]
输出：0

题解1：暴力破解，直接遍历，[n]>[n+1]时，[n+1]就是最小值；
题解2：二分法，用右边位置和中间位置的元素比较

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
public:
    int minArray(vector<int> &numbers) {
        int size = numbers.size();
        if (size == 0) {
            return 0;
        }

        int left = 0;
        int right = size - 1;

        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            // int mid = left + ((right - left) >> 1);
            if (numbers[mid] > numbers[right]) {
                // [3, 4, 5, 1, 2]，mid 以及 mid 的左边一定不是最小数字
                // 下一轮搜索区间是 [mid + 1, right]
                left = mid + 1;
            } else if (numbers[mid] == numbers[right]) {
                // 只能把 right 排除掉，下一轮搜索区间是 [left, right - 1]
                right--;
            } else {
                // 此时 numbers[mid] < numbers[right]
                // mid 的右边一定不是最小数字，mid 有可能是，下一轮搜索区间是 [left, mid]
                right = mid;
            }
        }
        return numbers[left];
    }
};

3、第一个只出现一次的字符

在字符串 s 中找出第一个只出现一次的字符。如果没有，返回一个单空格。 s 只包含小写字母。

示例 1:
输入：s = "abaccdeff"
输出：'b'

示例 2:
输入：s = ""
输出：' '

题解：很容易想到哈希表，第一次对字符串遍历时，使用哈希表映射统计出每个字符出现的次数，第二次遍历时，只有遍历到一个只出现一次的字符，就返回它，否则就返回空格。

class Solution {
public:
    char firstUniqueChar(string s) {
        unorder_map<int, int> frequency;
        for(char c: s){
            ++frequency[ch];
        }
        for(int i=0; i < s.size(); ++i){
            if(frequency[s[i]] == i)
                return s[i];
        }
        return ' ';
    }    
};