leetcode(34)---在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置（二分查找）

Posted 2021-08-19 叶卡捷琳堡

文章目录

• • 题目
  • 题解1（耗时较长）
  • 题解2（快速解法）

题目

类型：二分查找

给定一个按照升序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。

如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。

进阶：你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗？

示例 1：

输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]

示例 2：

输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]

示例 3：

输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]

提示：

0 <= nums.length <= 105
-109 <= nums[i] <= 109
nums 是一个非递减数组
-109 <= target <= 109

题解1（耗时较长）

class Solution 
{
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) 
    {
        int[] indexs = {-1,-1};
        for(int i = 0;i < nums.length;i++){
            if(nums[i] == target){
                indexs[0] = i;
                break;
            }
        }
        for(int i = nums.length-1;i >= 0;i--){
            if(nums[i] == target){
                indexs[1] = i;
                break;
            }
        }
        return indexs;
    }
}

题解2（快速解法）

由于是排序数组，可以使用二分搜索的方法

class Solution 
{
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) 
    {
        int[] indexs = {-1,-1};
        indexs[0] = binarySearch(nums,target,true);
        indexs[1] = binarySearch(nums,target,false) - 1;
        if (indexs[0] <= indexs[1] && indexs[1] < nums.length && nums[indexs[0]] == target && nums[indexs[1]] == target) 
        {
            return indexs;
        }
        indexs[0] = -1;
        indexs[1] = -1;
        return indexs;
    }
    //二分查找，返回target对应的索引
    public int binarySearch(int[] nums,int target,boolean lower){
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        int ans = nums.length;
        while(left <= right){
            int mid = (left + right) / 2;
            if(target < nums[mid] || (lower && target <= nums[mid])){
                right = mid - 1;
                ans = mid;
            }
            else{
                left = mid + 1;
            }
        }
        return ans;
    }
}