LeetCode 图解 | 34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

文 | 肴尧谣

来源：图解面试算法「ID: LeetCodeAnimation」

题目来源于 LeetCode 上第 34 号问题：find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array。题目难度为 中等。

题目描述

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。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

如果数组中不存在目标值，返回 [-1, -1]。

示例:

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

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

题目解析

题目中要求了时间复杂度为O(log n),这就很清楚要使用二分查找法了。

首先定义两个指针变量，分别存储左右两个位置的索引。首先去找目标值的最左面的索引,通过循环为了防止元素丢失,每次保留最右面的元素,左侧的指针移动时+1。在循环结束的时候判断一下数组中是否包括目标值,不包括的话直接退出。右面的跟左侧相同，只不过正好相反。

动画描述

代码实现

// 34. 下一个排列
// https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/
// 时间复杂度：O(n)
// 空间复杂度：O(1)
class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
		int[] res = new int[] { -1, -1 };
		int left = 0;
		int right = nums.length - 1;
		int l = left;
		int r = right;
		while (left < right) {
			int mid = (left + right) / 2;
			if (nums[mid] < target) {
				left = mid + 1;
			} else {
				right = mid;
			}
		}
		if (left>right||nums[left]!=target) {
			return new int[]{-1,-1};
		}
		while (l < r) {
			int mid = (l + r) / 2 + 1;
			if (nums[mid] > target) {
				r = mid - 1;
			} else {
				l = mid;
			}
		}
		if (left > right || left > r) {
			return new int[] { -1, -1 };
		} else {
			return new int[] { left, r };
		}
	}
}

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