《剑指 Offer》——37、数字在排序数组中出现的次数

1. 本题知识点

二分查找

2. 题目描述

统计一个数字在升序数组中出现的次数。

输入：
[1,2,3,3,3,3,4,5],3

返回：
4

3. 解题思路

用二分查找到重复元素出现的第一个下标，再用二分查找到重复元素出现的最后一个下标，相减获得出现次数。

4. 代码

public class Solution {
    
    
    public int GetNumberOfK(int[] array, int k) {
    
    
        int firstIndex = GetFirstIndex(array, k);
        int lastIndex = GetLastIndex(array, k);
        if (firstIndex == -1 || lastIndex == -1) {
    
    
            return 0;
        }
        return lastIndex - firstIndex + 1;
    }

    public int GetFirstIndex(int[] array, int k) {
    
    
        int high = array.length - 1;
        int low = 0;
        while (low <= high) {
    
    
            int mid = (low + high) / 2;
            if (k > array[mid]) {
    
    
                // 如果 k > 中间值，则在右半数组查找
                low = mid + 1;
            } else if (k < array[mid]) {
    
    
                // 如果 k < 中间值，则在左半数组查找
                high = mid - 1;
            } else {
    
    
                // 如果 k = 中间值，则判断 mid-1 是否等于 k
                mid = mid - 1;
                if (mid < low || array[mid] != k) {
    
    
                    // 不等于 k，则找到第一个下标
                    return mid + 1;
                } else {
    
    
                    // 等于 k,继续二分查找
                    high = mid;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public int GetLastIndex(int[] array, int k) {
    
    
        int high = array.length - 1;
        int low = 0;
        while (low <= high) {
    
    
            int mid = (low + high) / 2;
            if (k > array[mid]) {
    
    
                low = mid + 1;
            } else if (k < array[mid]) {
    
    
                high = mid - 1;
            } else {
    
    
                mid = mid + 1;
                if (mid > high || array[mid] != k) {
    
    
                    return mid - 1;
                } else {
    
    
                    low = mid;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}