34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
题目
难度中等739
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
nums
是一个非递减数组-109 <= target <= 109
左闭右开写法一(推荐):
第一次:二分搜索,找到一个大于等于target的值。
第二次:二分搜索,找到一个大于target的值。
class Solution {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int[] ans = new int[]{-1,-1};
if(nums == null)
return ans;
// 第一次:二分搜索,找到一个大于等于target的值。
// 定义一个区间:[left,right), 左侧小于target,右侧大于等于target
int left = 0, right = nums.length;
while(left < right) {
int mid = left + (right - left)/2;
if(nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid;
}
}
// 判断是否越界
if(left >= nums.length || nums[left] != target) {
return ans;
}
ans[0] = left;
// 第二次:二分搜索,找到一个大于target的值。
// 定义一个区间[left,right) 左侧小于等于target, 右侧大于target
right = nums.length;
while(left < right) {
int mid = left + (right - left)/2;
if(nums[mid] <= target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid;
}
}
ans[1] = left -1;
return ans;
}
}
写法二:半闭半开区间写法(反向写法)
我们设定一个区级: 区间左侧小于target, 右侧大于等于target ====>[a,b)
通过这种方法我们可以定位左侧第一个元素;
class Solution {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int[] ans = new int[]{-1,-1};
if(nums == null)
return ans;
int left = 0, right = nums.length;
while(left < right) {
int mid = left + (right - left)/2;
if(nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid;
}
}
// 判断是否存在target
if(left >= nums.length || nums[left] != target) {
return ans;
}
ans[0] = left;
//System.out.println(Arrays.toString(ans));
left = left - 1;
right = nums.length - 1;
while(left < right) {
// 过程相反
int mid = right - (right - left)/2;
if(nums[mid] <= target) {
left = mid;
} else {
right = mid - 1;
}
}
ans[1] = left;
return ans;
}
}
闭区间写法(我觉得容易错)
class Solution {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int[] ans = new int[]{-1,-1};
if(nums == null)
return ans;
int left = 0, right = nums.length -1;
while(left < right) {
int mid = left + (right - left)/2;
if(nums[mid] >= target) {
right = mid;
} else {
left = mid + 1;
}
}
// 判断是否存在target
if(ans[left] != target ){
return ans;
}
ans[0] = left;
right = nums.length -1;
while(left < right) {
// 过程相反
int mid = left + (right - left)/2;
// 区间左侧的值,小于等于target
if(nums[mid] <= target) {
left = mid;
} else {
right = mid -1;
}
}
ans[1] = left;
return ans;
}
}