【leetcode】33. 搜索旋转排序数组&&34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(java实现)

  • 搜索旋转排序数组

假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转。

( 例如,数组 [0,1,2,4,5,6,7] 可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] )。

搜索一个给定的目标值,如果数组中存在这个目标值,则返回它的索引,否则返回 -1 。

你可以假设数组中不存在重复的元素。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

示例

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出: 4

注意,这里要求的时间复杂度是O(logn),又因为所给的数组是升序之后进行旋转的,那么首先想到的就是二分法【因为复杂度刚好匹配】。

class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int low = 0;
        int high = nums.length - 1;
        
        while(low <= high) {
            int mid = low + (high - low) / 2;
            
            if(nums[mid] == target){
                return mid;
            }else{
            if(nums[mid] >= nums[low]){
                if(target >= nums[low] && target < nums[mid]){
                    high = mid - 1;
                }
                else{
                    low = mid + 1;
                }
            }
            else{
                if(target > nums[mid] && target <= nums[high]){
                    low = mid + 1;
                }
                else{
                    high = mid -1;
                }
            }
            
        } 
        }
        
        return -1;
    }
}

再找了一道二分法的题目练练手:

  • 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
    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:

输入: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出: [3,4]

这道题跟上道题的思想一样,只不过在找到mid之后就要向左右两边进行扩展。

class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        
        
        
        
        int[] arr = {-1, -1};
        
        //特殊情况,如nums=[1];
        if(nums.length == 1){
            if(nums[0]==target){
                arr[0] = arr[1] = 0;
            }
            return arr;
        }

        int low = 0, l=-1, temp, mid;
        int high = nums.length - 1, r=-1;
            
        
        
        while(low <= high){
            mid = low + (high - low) / 2;
            temp = mid;
            
            if(nums[mid] == target){
                //向左扩展
                while(mid-1 >= low && nums[mid-1] == target){
                    mid = mid - 1;
                    l = mid;
                    
                }
                //让mid归为原值
                mid = temp;
                
                //向右扩展
                while(mid+1 <= high && nums[mid+1] == target){
                    mid = mid + 1;
                    r = mid;
                }
                
                //根据不同情况返回结果
                if(l >= 0 && r >= 0){
                    arr[0] = l;
                    arr[1] = r;
                    return arr;
                }
                else if(l >= 0){
                    arr[0] = l;
                    arr[1] = temp;
                    return arr;
                }
                else if(r >= 0){
                    arr[0] = temp;
                    arr[1] = r;
                    return arr;
                }
                else{
                    arr[0] = temp;
                    arr[1] = temp;
                    return arr;
                }
            }else{
                if(target >= nums[low] && target < nums[mid]){
                    high = mid - 1;
                }
                else{
                    low = mid + 1;
                }
            }
            
        }

    return arr;

        
    }
}

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