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）

Posted 2023-02-05 二当家的白帽子

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文章目录

• 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置：
• • 样例 1：
  • 样例 2：
  • 样例 3：
  • 提示：
• 分析：
• 题解：
• • rust
  • go
  • c++
  • c
  • python
  • java

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34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置：

给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你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]。

你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

样例 1：

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

样例 2：

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

样例 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

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分析：

• 面对这道算法题目，二当家的陷入了沉思。
• 有序数组中查找元素，而且要求时间复杂度为 O(log n) ，那肯定要用二分查找法了，但是题目要找两个位置，所以我们需要两次二分查找，可是结果要一头一尾，逻辑不一样，难道写两个二分吗？其实可以复用，我们实现一个查找指定元素的第一个位置，但是多一个参数来传递是否包含相等元素，所以结果中查找元素的第一个位置，就是二分查找大于等于指定元素的第一个位置，结果中查找元素的最后一个位置，就是二分查找大于指定元素的第一个位置再减一。

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题解：

rust

impl Solution 
    pub fn search_range(nums: Vec<i32>, target: i32) -> Vec<i32> 
        fn binary_search(nums: &Vec<i32>, target: i32, include_eq: bool) -> usize 
            if nums.is_empty() 
                return 0;
            
            let (mut left, mut right, mut ans) = (0, nums.len() - 1, nums.len());
            while left <= right 
                let mid = (left + right) >> 1;
                if nums[mid] > target || (include_eq && nums[mid] == target) 
                    ans = mid;
                    if mid == 0 
                        break;
                    
                    right = mid - 1;
                 else 
                    left = mid + 1;
                
            
            return ans;
        

        let left_idx = binary_search(&nums, target, true);
        let right_idx = binary_search(&nums, target, false) - 1;
        if left_idx <= right_idx && right_idx < nums.len() && nums[left_idx] == target && nums[right_idx] == target 
            return vec![left_idx as i32, right_idx as i32];
        
        return vec![-1, -1];
    

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go

func searchRange(nums []int, target int) []int 
    leftIdx := sort.SearchInts(nums, target)
	if leftIdx == len(nums) || nums[leftIdx] != target 
		return []int-1, -1
	
	rightIdx := sort.SearchInts(nums, target+1) - 1
	return []intleftIdx, rightIdx

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c++

class Solution 
public:
    vector<int> searchRange(vector<int> &nums, int target) 
        int leftIdx = lower_bound(nums.begin(), nums.end(), target) - nums.begin();
        int rightIdx = lower_bound(nums.begin(), nums.end(), target + 1) - nums.begin() - 1;
        if (leftIdx <= rightIdx && rightIdx < nums.size() && nums[leftIdx] == target && nums[rightIdx] == target) 
            return vector<int>leftIdx, rightIdx;
        
        return vector<int>-1, -1;
    
;

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c

int binarySearch(int* nums, int numsSize, int target, bool includeEq) 
    int left = 0, right = numsSize - 1, ans = numsSize;
    while (left <= right) 
        int mid = (left + right) >> 1;
        if (nums[mid] > target || (includeEq && nums[mid] == target)) 
            right = mid - 1;
            ans = mid;
         else 
            left = mid + 1;
        
    
    return ans;


/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int* searchRange(int* nums, int numsSize, int target, int* returnSize)
    int leftIdx = binarySearch(nums, numsSize, target, true);
    int rightIdx = binarySearch(nums, numsSize, target, false) - 1;
    int *ans = malloc(sizeof(int) * 2);
    *returnSize = 2;
    if (leftIdx <= rightIdx && rightIdx < numsSize && nums[leftIdx] == target && nums[rightIdx] == target) 
        ans[0] = leftIdx, ans[1] = rightIdx;
     else 
        ans[0] = -1, ans[1] = -1;
    
    return ans;

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python

class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        def binary_search(include_eq: bool):
            left, right, ans = 0, len(nums) - 1, len(nums)
            while left <= right:
                mid = (left + right) >> 1
                if nums[mid] > target or (include_eq and nums[mid] == target):
                    right = mid - 1
                    ans = mid
                else:
                    left = mid + 1
            return ans

        left_idx = binary_search(True)
        right_idx = binary_search(False) - 1
        if left_idx <= right_idx < len(nums) and nums[left_idx] == target and nums[right_idx] == target:
            return [left_idx, right_idx]
        return [-1, -1]

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java

class Solution 
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) 
        int leftIdx = binarySearch(nums, target, true);
        int rightIdx = binarySearch(nums, target, false) - 1;
        if (leftIdx <= rightIdx && rightIdx < nums.length && nums[leftIdx] == target && nums[rightIdx] == target) 
            return new int[]leftIdx, rightIdx;
         
        return new int[]-1, -1;
    

    private int binarySearch(int[] nums, int target, boolean includeEq) 
        int left = 0, right = nums.length - 1, ans = nums.length;
        while (left <= right) 
            int mid = (left + right) >> 1;
            if (nums[mid] > target || (includeEq && nums[mid] == target)) 
                right = mid - 1;
                ans = mid;
             else 
                left = mid + 1;
            
        
        return ans;
    

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本文由 二当家的白帽子：https://le-yi.blog.csdn.net/ 博客原创~

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