34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
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：
0 <= nums.length <= 105
-109 <= nums[i] <= 109
nums 是一个非递减数组
-109 <= target <= 109
二分查找的 Leftmost 和 Rightmost 解法
class Solution {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int x = left(nums,target);
if(x == -1){
return new int[] {
-1,-1};
}else{
return new int[] {
x,right(nums,target)};
}
}
public int left(int[] nums, int target){
int i = 0,j = nums.length - 1;
int candidate = -1;
while(i <= j){
int m = (i + j) >>> 1;
if(target < nums[m]){
j = m - 1;
}else if(target > nums[m]){
i = m + 1;
}else{
candidate = m;
j = m - 1;
}
}
return candidate;
}
public int right(int[] nums, int target){
int i = 0,j = nums.length - 1;
int candidate = -1;
while(i <= j){
int m = (i + j) >>> 1;
if(target < nums[m]){
j = m - 1;
}else if(target > nums[m]){
i = m + 1;
}else{
candidate = m;
i = m + 1;
}
}
return candidate;
}
}
- 首先调用
left方法获取目标值的左边界x。
如果左边界为-1，说明目标值不存在于数组中，直接返回数组{-1, -1}。
如果左边界存在，则调用right方法获取目标值的右边界，并将x和右边界组成一个整数数组返回。 - 定义
left方法，接受一个有序数组nums和目标值target，返回目标值的左边界。
初始化左右指针i和j，分别指向数组的首端和末端。
初始化候选值candidate为-1，表示目标值的左边界尚未找到。
进入循环，直到左指针大于右指针：
计算中间索引m，通过将左右指针相加后除以2获得。
如果目标值小于中间元素，则更新右指针j为m - 1。
如果目标值大于中间元素，则更新左指针i为m + 1。
如果目标值等于中间元素，将m赋给candidate，并将右指针j更新为m - 1，继续寻找左边界。
循环结束后，返回候选值candidate。 - 定义
right方法，接受一个有序数组nums和目标值target，返回目标值的右边界。
与left方法类似，只需稍作修改。在找到目标值时，将m赋给candidate，并将左指针i更新为m + 1，继续寻找右边界。 - 最后，将左边界和右边界组成一个整数数组返回。