# LeetCode 第 1095 题：“山脉数组中查找目标值”题解

/**
 * // This is MountainArray's API interface.
 * // You should not implement it, or speculate about its implementation
 */

interface MountainArray {
    public int get(int index);

    public int length();
}


class MountainArrayImpl implements MountainArray {
    private int[] arr;
    private int size;

    public MountainArrayImpl(int[] arr) {
        this.arr = arr;
        this.size = this.arr.length;
    }

    @Override
    public int get(int index) {
        return this.arr[index];
    }

    @Override
    public int length() {
        return this.size;
    }

}

class Solution {

    // 特别注意：3 个辅助方法的分支出奇地一样，因此选中位数均选左中位数，才不会发生死循环

    public int findInMountainArray(int target, MountainArray mountainArr) {
        int size = mountainArr.length();
        // 步骤 1：先找到山顶元素所在的索引
        int mountaintop = findMountaintop(mountainArr, 0, size - 1);
        // 步骤 2：在前有序且升序数组中找 target 所在的索引
        int res = findFromSortedArr(mountainArr, 0, mountaintop, target);
        if (res != -1) {
            return res;
        }
        // 步骤 3：如果步骤 2 找不到，就在后有序且降序数组中找 target 所在的索引
        return findFromInversedArr(mountainArr, mountaintop + 1, size - 1, target);
    }

    private int findMountaintop(MountainArray mountainArr, int l, int r) {
        // 返回山顶元素
        while (l < r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            // 取左中位数，因为进入循环，数组一定至少有 2 个元素
            // 因此，左中位数一定有右边元素，数组下标不会发生越界
            if (mountainArr.get(mid) < mountainArr.get(mid + 1)) {
                // 如果当前的数比右边的数小，它一定不是山顶
                l = mid + 1;
            } else {
                r = mid;
            }
        }
        // 根据题意，山顶元素一定存在，因此退出 while 循环的时候，不用再单独作判断
        return l;
    }

    private int findFromSortedArr(MountainArray mountainArr, int l, int r, int target) {
        // 在前有序且升序数组中找 target 所在的索引
        while (l < r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if (mountainArr.get(mid) < target) {
                l = mid + 1;
            } else {
                r = mid;
            }

        }
        // 因为不确定区间收缩成 1个数以后，这个数是不是要找的数，因此单独做一次判断
        if (mountainArr.get(l) == target) {
            return l;
        }
        return -1;
    }

    private int findFromInversedArr(MountainArray mountainArr, int l, int r, int target) {
        // 在后有序且降序数组中找 target 所在的索引
        while (l < r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            // 与 findFromSortedArr 方法不同的地方仅仅在于由原来的小于号改成大于好
            if (mountainArr.get(mid) > target) {
                l = mid + 1;
            } else {
                r = mid;
            }

        }
        // 因为不确定区间收缩成 1个数以后，这个数是不是要找的数，因此单独做一次判断
        if (mountainArr.get(l) == target) {
            return l;
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 3, 1};
        int target = 3;
        MountainArray mountainArray = new MountainArrayImpl(arr);

        Solution solution = new Solution();
        int res = solution.findInMountainArray(target, mountainArray);
        System.out.println(res);
    }
}