力扣刷题：在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置（java实现）

Posted 2022-01-08 谦谦均

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 <= 10^5
• -10^9 <= nums[i] <= 10^9
• nums 是一个非递减数组
• -10^9 <= target <= 10^9

相关标签：数组、二分查找

思路：进阶要求是时间复杂度logn，一看就知道要用二分法解题，因为不知道数组中有多少个target，所以可以设置双指针，分别指向第一个和最后一个target，具体解析和代码如下所示：

public int[] searchRange(int[] nums, int target) 
        //结果集
        int[] res = -1,-1;
        //如果数组是空、目标比数组最小值还小、目标值比数组最大值还大
        if(nums.length==0 || target<nums[0] || target > nums[nums.length-1])
            //直接结束程序，返回结果集
            return res;
        
        //定义左边界
        int left=0;
        //定义右边界
        int right = nums.length-1;
        //确定左边界的具体位置
        //如果数组第一个元素就等于目标值
        if(nums[0]==target)
            //那么左边界不用确认，结果集第一个就是0
            res[0] = 0;
            //如果数组最后一个元素等于目标值，并且前一个元素不等于结果集
        else if(nums[right]==target&&nums[right-1]!=target)
            //说明数组最后一个元素是结果集
            return new int[]right,right;
        else 
            //程序到了这里说明目标值的大小在数组中间，不一定是数组的元素
            while (left<right)
                //二分法获取中间索引
                int mid = (left+right)/2;
                //如果索引mid位置的元素等于目标值，并且mid-1处不是
                if(nums[mid] == target && nums[mid-1]!=target)
                    //说明mid位置是数组中第一个目标值
                    res[0] = mid;
                    //找到左边界，结束循环
                    break;
                    //如果mid位置的值不小于目标值，说明左边界在mid左边
                else if(nums[mid]>=target)
                    //这时缩小范围
                    right = mid;
                    //如果mid位置的值小于目标值，说明左边界在mid右边
                else if(nums[mid] < target)
                    //这时缩小范围
                    left = mid;
                
                //如果目标值不在数组里面
                if(right-left==1)
                    //结束程序
                    return new int[]-1,-1;
                
            
        
        //确定右边界
        //因为确定了左边界是left，所以从left开始
        left = res[0];
        //如果只有左边界等于目标值
        if(nums[left]==target&&left+1<nums.length&&nums[left+1]!=target)
            //结束程序
            return new int[]left,left;
        
        //如果数组最后一个元素等于目标值
        if(nums[nums.length-1]==target)
            //结束程序
            return new int[]left,nums.length-1;
        else 
            //到这里说明右边界在left和nums.length-1之间
            right = nums.length-1;
            while (left <= right)
                int mid = (left+right)/2;
                //如果mid位置的元素等于目标值，但是mid+1位置不是
                if(nums[mid] == target && nums[mid+1]!=target)
                    //说明mid位置就是右边界
                    return new int[]res[0],mid;
                    //如果右边界在mid右边
                else if(nums[mid]==target)
                    //缩小范围
                    left = mid;
                    //如果右边界在mid左边
                else if(nums[mid] > target)
                    //缩小范围
                    right = mid;
                
            
        
        return res;
    

说明一下，这里的解题思路不是最佳解法，仅仅记录是个人的刷题笔记，不喜勿喷。

希望你来去如风，没有顾虑重重。