LeetCode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 c++/java详细题解
Posted 林深时不见鹿
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了LeetCode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 c++/java详细题解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1、题目
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
num
是一个非递减数组-109 <= target <= 109
2、思路
(二分) O ( l o g n ) O(logn) O(logn)
在一个范围内,查找一个数字,要求找到这个元素的开始位置和结束位置,这个范围内的数字都是单调递增的,即具有单调性质,因此可以使用二分来做。
两次二分,第一次二分查找第一个>=target
的位置,第二次二分查找最后一个<=target
的位置。查找成功则返回两个位置下标,否则返回[-1,-1]
。
实现细节:
- 二分查找时,首先要确定我们要查找的边界值,保证每次二分缩小区间时,边界值始终包含在内。
第一次查找起始位置:
-
1、二分的范围,
l = 0
,r = nums.size() - 1
,我们去二分查找>=target
的最左边界。 -
2、当
nums[mid] >= target
时,往左半区域找,r = mid
。 -
3、当
nums[mid] < target
时, 往右半区域找,l = mid + 1
。
- 4、如果
nums[r] != target
,说明数组中不存在目标值target
,返回[-1, -1]
。否则我们就找到了第一个>=target
的位置L
。
第二次查找结束位置:
-
1、二分的范围,
l = 0
,r = nums.size() - 1
,我们去二分查找<=target
的最右边界。 -
2、当
nums[mid] <= target
时,往右半区域找,l = mid
。 -
3、当
nums[mid] > target
时, 往左半区域找,r = mid - 1
。 -
4、找到了最后一个
<=target
的位置R
,返回区间[L,R]
即可。
时间复杂度分析: 两次二分查找的时间复杂度为 O ( l o g n ) O(logn) O(logn)。
3、c++代码
class Solution {
public:
vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
if(nums.empty()) return {-1,-1};
int l = 0, r = nums.size() - 1; //二分范围
while( l < r) //查找元素的开始位置
{
int mid = (l + r )/2;
if(nums[mid] >= target) r = mid;
else l = mid + 1;
}
if( nums[r] != target) return {-1,-1};
int L = r;
l = 0, r = nums.size() - 1;
while( l < r) //查找元素的结束位置
{
int mid = (l + r + 1)/2;
if(nums[mid] <= target ) l = mid;
else r = mid - 1;
}
return {L,r};
}
};
4、java代码
class Solution {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
if(nums.length == 0) return new int[]{-1,-1};
int l = 0, r = nums.length - 1; //二分范围
while( l < r) //查找元素的开始位置
{
int mid = (l + r )/2;
if(nums[mid] >= target) r = mid;
else l = mid + 1;
}
if( nums[r] != target) return new int[]{-1,-1};
int L = r;
l = 0; r = nums.length - 1;
while( l < r) //查找元素的结束位置
{
int mid = (l + r + 1)/2;
if(nums[mid] <= target ) l = mid;
else r = mid - 1;
}
return new int[]{L,r};
}
}
以上是关于LeetCode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 c++/java详细题解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
[leetcode] 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(Java)
算法leetcode|34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(rust重拳出击)
[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)
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