算法语言：java
题目来源：acwing.789
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题目描述
给定一个按照升序排列的长度为 的整数数组，以及 q 个查询。
对于每个查询，返回一个元素 kk 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∼100001∼10000 范围内），表示完整数组。
接下来 q 行，每行包含一个整数 kk，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≤1000001≤n≤100000
1≤q≤100001≤q≤10000
1≤k≤100001≤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
题解
五点七边的二分法
五点七边 二分法 红蓝区域边界法
l = -1,r = N
while(l+1 != r)
m=(l+r)/2
if IsBlue(m)
l = m;
else
r = m
return l or r
第一个细节 l，r 边界问题
为什么 l 边界初始化为 -1？
如果数组从开始就是红色边界，那么就如果 l 边界初始化为0的话，那么就会错误，不会出现蓝色区域
同理为什么 r 边界初始化为 N而不是N-1 ?
整个数组如果从刚开始就是蓝色区域，那么 r边界定义为N-1 会处于蓝色区域内，就会出现错误，不会出现红色区域
第二个细节 m是否始终处于[0,N)以内
第三个细节，更新指针时，能不能写成l = m+1，r = m-1
第四个细节 代码会不会陷入死循环
流程
1. 确定分界线
2.建模，划分红蓝区域，确定IsBlue()
3. 确定返回l 还是 r
4. 套用算法模版
代码
import java.util.Scanner;
public class day0705_0 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt();
int q = sc.nextInt();
int arr[] = new int[n];
for(int i=0;i<n;i++){
arr[i] = sc.nextInt();
}
for(int j =0;j<q;j++){
int temp = sc.nextInt();
int res1 = binary_search1(arr,n,temp);
int res2 = binary_search2(arr,n,temp);
System.out.println(res1+" "+res2);
}
}
public static boolean isBlue1(int num,int x){
if(num < x ) return true;
else return false;
}
public static int binary_search1(int [] arr,int len,int x){
int l = -1,r = len;
while(l+1<r){
int mid = (l+r)>>1;
if(isBlue1(arr[mid],x)){
l = mid;
}else{
r = mid;
}
}
if(r == len){
return -1;
}
if(arr[r] == x) return r;
else return -1;
}
public static int binary_search2(int []arr,int len,int x){
int l =-1,r = len;
while(l+1 <r){
int mid = (l+r) >>1;
if(isBlue2(arr[mid],x)){
l = mid;
}else{
r = mid;
}
}
if(l == -1){
return -1;
}
if(arr[l] == x) return l;
else return -1;
}
public static boolean isBlue2(int num,int x){
if(num<=x) return true;
else return false;
}
}
优化后：
import java.util.Scanner;
public class day0705_0 {
static int N = 100010;
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt();
int q = sc.nextInt();
int arr[] = new int[N];
for(int i=0;i<n;i++){
arr[i] = sc.nextInt();
}
for(int j =0;j<q;j++){
int temp = sc.nextInt();
int res1 = binary_search1(arr,n,temp);
if(res1 == -1){
System.out.println(-1+" "+-1);
continue;
}
int res2 = binary_search2(arr,n,temp);
System.out.println(res1+" "+res2);
}
}
public static int binary_search1(int [] arr,int len,int x){
int l = -1,r = len;
while(l+1<r){
int mid = (l+r)>>1;
if(arr[mid] <x){
l = mid;
}else{
r = mid;
}
}
if(r == len){
return -1;
}
if(arr[r] == x) return r;
else return -1;
}
public static int binary_search2(int []arr,int len,int x){
int l =-1,r = len;
while(l+1 <r){
int mid = (l+r) >>1;
if(arr[mid] <=x){
l = mid;
}else{
r = mid;
}
}
if(l == -1){
return -1;
}
if(arr[l] == x) return l;
else return -1;
}
}