【leetcode/二分】在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(二分模板3)

问题描述:

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。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

如果数组中不存在目标值,返回 [-1, -1]

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]

基本思路:

很简单,一个是找到最左边的target,一个是找到最右边的target

这里采用二分的思想,不过这个二分可不是之前在排序数组中找到某一个元素那么简单。

他是要根据周围元素来排的,对此我们不妨舍弃对mid元素的判断,直接判断left和right指向的元素

这是因为left和right指向的就是周围的环境元素,通过一定的循环,我们的left和right对撞在一起,那个位置就是结果了

(不过这里有一个问题,那就是当left和right相邻的时候可能造成死循环

按照普通的mid = left + (right - left) / 2的话,我们最后的mid始终和left指向的是同一个位置

为了避免这种情况的发生,我们完全可以引入mid = left + (right - left) / 2 + 1, 有意识地将mid往右移)

AC代码:

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
      if (nums.size() == 0) return {-1, -1};
      // 找到第一个该数字出现的位置
      int i = 0, j = nums.size() - 1;
      while (i < j) {
        // 为什么这里不用加1?
        int m = i + (j - i) / 2;
        // 这种方式j始终在向target靠
        if (nums[m] >= target) j = m;   // j是后面的指针,这里是往前靠了
        else i = m + 1;      // 感觉挺巧妙的,这里i也自动向target靠了
        // 注意这里i指向的是不超过nums[m]的最大元素
      }
      int left;
      if (target == nums[j]) left = j;
      else return {-1, -1};
      // 找到最后一个该数字出现的位置
      i = 0, j = nums.size() - 1;
      while (i < j) {
        int m = i + (j - i) / 2 + 1;
        if (nums[m] > target) j = m - 1;
        else i = m;     // i是前面的指针,这里往后靠了
      }
      int right = i;
      return {left, right};
    }
};

其他经验:

这个在之前给出的模板中,终结的条件是left + 1 < right。其实完全没有必要这样做

这样写最后还有额外处理left和right。

正确的写法是通过修改mid,来达到我们的目的。

发布了137 篇原创文章 · 获赞 19 · 访问量 1万+

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_43338695/article/details/102774935