【Offer】[53-1] 【数字在排序数组中出现的次数】

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题目描述

　　统计一个数字在排序数组中出现的次数。例如，输入排序数组{1,2,3,3,3,3,4,5}和数字3，由于3在这个数组中出现了4次，因此输出4。

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思路分析

　　利用二分查找法查找到第一个k和最后一个k出现的位置，就可以统计出k出现的次数，比较k与中间值mid的大小：

1. 如果k小于mid，则第一个k出现在前半部分，
2. 如果k大于mid，则第一个k出现在后半部分，
3. 如果相等，这是判断中间值是否是第一个k，如果中间值前面的值还是k，则第一个k出现在前半部分。

测试用例

1. 功能测试：数组中包含要查找的数字;数组中没有要查找的数字;要查找的数字在数组中出现一次/多次。
2. 边界值测试：查找数组中的最大值、最小值;数组中只有一个数字。
3. 特殊输入测试：表示数组的指针为nullptr指针。

Java代码

public class Offer053_01 {
    public static void main(String[] args) {
        test1();
        test2();
        test3();

    }

    public static int GetNumberOfK(int[] array, int k) {
        return Solution1(array, k);
    }

    private static int Solution1(int[] array, int k) {
        if (array == null || array.length <= 0) {
            return 0;
        }
        int firstK = getFirstK(array, 0, array.length - 1, k);
        if (firstK == -1) {
            return 0;
        }
        int lastK = getLastK(array, 0, array.length - 1, k);

        return lastK - firstK + 1;
        
    }
    
    private static int getFirstK(int[] array,int start,int end,int k) {
        if(start>end) {
            return -1;
        }
        int mid = (start+end)>>1;
        if(array[mid]==k) {
            if(mid==0 || array[mid-1]!=k) {
                return mid;
            }else {
                end = mid-1;
            }
        }else if(array[mid]<k) {
            start = mid+1;
        }else {
            end = mid-1;
        }
        return getFirstK(array, start, end, k);
    }
    
    private static int getLastK(int[] array,int start,int end,int k) {
        if(start>end) {
            return -1;
        }
        int mid = (start+end)>>1;
        if(array[mid]==k) {
            if(mid==array.length-1 || array[mid+1]!=k) {
                return mid;
            }else {
                start = mid+1;
            }
            
        }else if(array[mid]<k) {
            start = mid+1;
        }else {
            end = mid-1;
        }
        return getLastK(array, start, end, k);
    }

    private static void test1() {

    }

    private static void test2() {

    }

    private static void test3() {

    }

}

代码链接

剑指Offer代码-Java