考虑一个由以下过程构造的数组A：(1)选择n个不同的整数，(2)对数组进行排序，(3)向右旋转数组k步。例如，A = [6,8,9,2,5]是排序数组[2,5,6,8,9]的循环移位

（k=2）后得到的数组。

给定一个旋转后的数组A和一个目标数target，如果目标数存在于数组中，则返回其索引，否则返回-1。

示例1:

输入: A = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出: 4

示例2:

输入: A = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出: -1

解题思路：

首先可以看到数组已经被旋转过k次，所以数组中的元素不再是按照升序排列的。如果我们可以找到旋转的位置并将数组分成两个升序数组，那么就可以对这两个数组分别进行二分查找来确定目标数是否存在于数组中了。

所以先要找到旋转的位置，即数组中的最小值的位置，可以通过二分法来找到。

找到旋转位置以后，将数组分为两部分，每部分再进行二分查找。

找到目标数所在的部分后，就可以对其进行二分查找了。

注意处理边界问题，如数组为空、target为NULL等。

C++ 代码：

相关问题

用C++编写一个完整程序：要求使用类模板对数组进行排序、查找和求元素和的程序。

好的，以下是实现您要求的C++程序：

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

template <typename T, int N> // 定义类模板Array
class Array {
private:
    T arr[N];
public:
    Array() {} // 默认构造函数
    void sort() { // 排序函数
        std::sort(arr, arr + N);
    }
    int find(T key) { // 查找函数
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            if (arr[i] == key) {
                return i;
            }
        }
        return -1; // 没有找到目标元素
    }
    T sum() { // 求元素和函数
        T sum = 0;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            sum += arr[i];
        }
        return sum;
    }
    void print() { // 打印数组函数
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            cout << arr[i] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    T& operator[](int index) { // 重载[]运算符，用于访问数组元素
        return arr[index];
    }
};

int main() {
    Array<int, 10> arr1; // 定义一个int类型的数组对象arr1，长度为10
    Array<double, 5> arr2; // 定义一个double类型的数组对象arr2，长度为5
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        arr1[i] = rand() % 100; // 随机生成arr1中的元素
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        arr2[i] = rand() / double(RAND_MAX); // 随机生成arr2中的元素
    }
    cout << "Before sort: " << endl;
    arr1.print();
    arr2.print();
    arr1.sort(); // 对arr1进行排序
    arr2.sort(); // 对arr2进行排序
    cout << "After sort: " << endl;
    arr1.print();
    arr2.print();
    int key1 = arr1[5];
    double key2 = arr2[2];
    int pos1 = arr1.find(key1); // 在arr1中查找key1
    int pos2 = arr2.find(key2); // 在arr2中查找key2
    if (pos1 != -1) {
        cout << "The index of " << key1 << " in arr1 is " << pos1 << endl;
    }
    else {
        cout << "Cannot find " << key1 << " in arr1" << endl;
    }
    if (pos2 != -1) {
        cout << "The index of " << key2 << " in arr2 is " << pos2 << endl;
    }
    else {
        cout << "Cannot find " << key2 << " in arr2" << endl;
    }
    int sum1 = arr1.sum(); // 求arr1中元素的和
    double sum2 = arr2.sum(); // 求arr2中元素的和
    cout << "The sum of arr1 is " << sum1 << endl;
    cout << "The sum of arr2 is " << sum2 << endl;
    return 0;
}

程序中首先定义了一个类模板Array，它有一个私有成员arr，类型为T[N]，表示一个长度为N的数组。该类模板提供了四个公有成员函数：sort、find、sum和print，以及一个重载[]运算符，用于访问数组元素。sort函数使用std::sort对数组进行排序；find函数使用线性查找（遍历数组）的方式查找目标元素在数组中的下标，找到则返回下标，未找到则返回-1；sum函数用于求数组中元素的和；print函数用于打印数组。

在主函数中，我们首先定义了两个Array类型的数组对象arr1和arr2，分别是int类型和double类型的。然后我们使用重载[]运算符随机生成数组中的元素。接下来我们调用print函数，打印排序前的数组。然后我们调用sort函数，对数组进行排序，再调用print函数，打印排序后的数组。接着我们使用重载[]运算符取出一个目标元素key1和key2，并分别在arr1和arr2中查找它们的位置，并将结果赋值给pos1和pos2。最后我们调用sum函数，求出数组中元素的和，并输出结果。

用C++编写一个使用类模板对数组进行排序、查找和求元素和的程序。

好的，以下是一个简单的使用类模板对数组进行排序、查找和求元素和的程序示例：

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

template<typename T>
class Array {
private:
    T *data;
    int size;
public:
    Array(int s) : size(s) {
        data = new T[size];
    }

    ~Array() {
        delete[] data;
    }

    void sort() {
        std::sort(data, data + size);
    }

    T sum() {
        T s = 0;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            s += data[i];
        }
        return s;
    }

    int find(T val) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (data[i] == val) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    T& operator[](int index) {
        return data[index];
    }
};

int main() {
    Array<int> a(5);
    a[0] = 2;
    a[1] = 4;
    a[2] = 1;
    a[3] = 5;
    a[4] = 3;

    a.sort();

    cout << "Sorted Array: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << a[i] << " ";
    }

    cout << "\nSum of Array Elements: " << a.sum() << endl;

    int val = 3;
    int index = a.find(val);
    if (index == -1) {
        cout << "Element " << val << " not found in Array" << endl;
    } else {
        cout << "Element " << val << " found at index " << index << endl;
    }

    return 0;
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 `Array` 的类模板，它具有以下公共方法：

- 构造函数 `Array(int s)`：用于创建一个大小为 `s` 的数组；
- 析构函数 `~Array()`：用于释放数组内存；
- 排序方法 `sort()`：用于对数组进行排序；
- 求和方法 `sum()`：用于求出数组中所有元素的和；
- 查找方法 `find(T val)`：用于查找数组中是否存在值为 `val` 的元素，如果存在返回该元素的索引，否则返回-1；
- 重载运算符 `[]`：用于访问数组元素。

在 `main()` 函数中，我们创建了一个 `Array<int>` 类型的对象 `a`，并为其赋值。然后，我们使用 `sort()` 方法对数组进行排序，使用 `sum()` 方法求出数组元素的和，使用 `find(T val)` 方法查找元素值为 `val` 的元素的索引。最后，我们输出了排序后的数组、数组元素的和以及查找结果。

希望这个示例能够帮助你理解如何使用类模板对数组进行排序、查找和求元素和。