34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

题目描述

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。

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:

  • leet code 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置_数组
  • leet code 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置_数组_02
  • nums是一个非递减数组
  • leet code 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置_二分查找_03

题目解析

  • 由题意,很显然需要用二分法解决
  • 给定nums数组是非递减数组,且有可能含有重复元素
  • 那么对于目标元素target找到其在数组中出现的左右边界即可

show code

class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        if(n == 0) {
            // 如果 nums 数组为空,直接返回
            return new int[]{-1, -1};
        }

        // 定义二分查找的左右边界
        int left = 0,right = n - 1;
        // 开始二分查找 -- 寻找左边界
        while(left <= right) {
            // 结算 中间点,mid 的值,由于要寻找左边界,所以 mid 的值要向 左靠
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if(nums[mid] >= target) {
                // 大于等于的情况 right 左移动
                right = mid - 1;
            } else {
                // 小于 target 的情况
                left = mid + 1;
            }
        }
        // 这里判断 target 是否在数组 nums 中存在
        if(left == n || nums[left] != target) {
            return new int[]{-1, -1};
        }

        // 确定左边界的位置
        int leftIdx = left;

        // 现在寻找右边界的位置,重置 right 的值
        right = n - 1;
        while(left <= right) {
            // 现在 mid 的值 需要向右靠
            int mid = left + (right - left + 1) / 2;
            if(nums[mid] <= target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }

        return new int[]{leftIdx, right};
    }
}