整数二分

【问题描述】
给定一个按照升序排列的长度为 n 的整数数组，以及 q 个查询。
对于每个查询，返回一个元素 k 的起始位置和终止位置（位置从0开始计数）。
如果数组中不存在该元素，则返回“-1 -1”。

【输入格式】
第一行包含整数 n 和 q，表示数组长度和询问个数。
第二行包含 n 个整数（均在1~10000范围内），表示完整数组。
接下来 q 行，每行包含一个整数k，表示一个询问元素。

【输出格式】
共 q 行，每行包含两个整数，表示所求元素的起始位置和终止位置。
如果数组中不存在该元素，则返回“-1 -1”。

【数据范围】
1 ≤ n ≤ 100000
1 ≤ q ≤ 10000
1 ≤ k ≤ 10000

【输入样例】
6 3
1 2 2 3 3 4
3
4
5

【输出样例】
3 4
5 5
-1 -1

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题解：

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 100010;

int n, q;
int a[N];

int main()
{
    cin >> n >> q;
    for (int i = 0; i < n; i ++) scanf("%d", &a[i]);
    
    while(q --)
    {
        int k;
        scanf("%d", &k);
        
        // 二分 k 的左端点
        int l = 0, r= n - 1;
        while(l < r)
        {
            int mid = l + r >> 1;
            if(a[mid] >= k) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        
        // 判断 k 是否存在
        if(a[l] == k)
        {
            cout << l << " ";
            
            // 二分 k 的右端点
            r = n - 1;
            while(l < r)
            {
                int mid = l + r + 1 >> 1;
                if(a[mid] <= k) l = mid;
                else r = mid - 1;
            }
            
            cout << r << endl;
        }
        else cout << "-1 -1" << endl;
    }
    
    return 0;
}