Binary Search之Find K Closest Elements leetcode(658)

Given a sorted array, two integers k and x, find the k closest elements to x in the array. The result should also be sorted in ascending order. If there is a tie, the smaller elements are always preferred.

Example 1:

Input: [1,2,3,4,5], k=4, x=3
Output: [1,2,3,4]

Example 2:

Input: [1,2,3,4,5], k=4, x=-1
Output: [1,2,3,4]

题目要求很明确，就是要找一个排序序列中离目标值x最近的k个值，如果存在相同距离的值，则优先选择小的数值。

思路：由于是排序序列，不难想到使用二分查找，先查找到目标元素的位置，然后再以目标元素（如果不存在，则以最近的那个元素）为中心找k个值。

算法复杂度：O(logN)+O(k)

vector<int> findClosestElements(vector<int>& arr, int k, int x) {
        if (arr.empty())
            return arr;
        int len = arr.size();
        int pos = binarySearch(arr, x, 0, len-1);//找到不小于k的位置
        int l = pos-1;    //记录左侧位置
        int r = pos;        //记录右侧位置
        
        while(k--)
        {
            if (l>=0 && r<len)  //均在有效范围内
            {
                if(x-arr[l] <= arr[r]-x)
                {
                    l--;
                }
                else
                {
                    r++;
                }
            }
            else if (l<0)
            {
                r++;
            }
            else if (r>=len)
            {
                l--;
            }
        }
        l = l+1;          //跳出循环的时候，l进行了--操作，需要加回来
        r = r-1;           //跳出循环的时候r进行了++操作，需要减掉
        vector<int> vec(arr.begin()+l, arr.begin()+r+1);    //注意vector容器的第二个迭代器指向有效值的下一个位置
        return vec;
        
    }
    
    int binarySearch(const vector<int> &vec, int k, int l, int r)
    {
        
        if (l>=r)
            return l;
        
        int mid = l+(r-l)/2;
        
        if (vec[mid] < k)
        {
            return binarySearch(vec, k, mid+1, r);
        }
        else
        {
            return binarySearch(vec, k, l, mid);
        }
    }