leetcode: Search for a Range

问题描述：

Given a sorted array of integers, find the starting and ending position of a given target value.

Your algorithm's runtime complexity must be in the order of O(log n).

If the target is not found in the array, return [-1, -1].

For example,
Given [5, 7, 7, 8, 8, 10] and target value 8,
return [3, 4].

原问题链接：https://leetcode.com/problems/search-for-a-range/

问题分析

    这个问题主要是要求在一个排序的数组里给定元素的最左边和最右边可能的位置。这也是相当于二分查找方法的一个变体。在二分查找的过程中，当我们找到nums[mid] == target的时候就返回mid表示找到这个位置的值了。但是针对要求它最左边和最右边可能的取值，我们就需要稍微做一点变动。

    我们可以将这个问题先拆分成两个部分，比如说先求最左边位置的目标值。只要这个能够求出来，最右边的那个也就好办了。对于求最左边的目标值，我们可以定义一个临时的变量lpos。它的初始值为-1。当nums[mid] == target的时候，设置lpos = mid。同时将r = mid - 1。这样我们如果有更加左边的值的话通过这种方式可以找到后续的。而且这样可以逐步逼近到最终结果。

    同理，求最右边的目标值也一样。只是需要稍微做一点修改。这样得到的最终代码实现如下：

public class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int l = 0, r = nums.length - 1, lpos = -1, rpos = -1;
        while(l <= r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if(nums[mid] == target) {
                lpos = mid;
                r = mid - 1;
            } else if(nums[mid] < target) l = mid + 1;
            else r = mid - 1;
        }
        if(lpos == -1) {
            int[] result = {-1, -1};
            return result;
        }
        l = lpos; 
        r = nums.length - 1;
        while(l <= r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if(nums[mid] == target) {
                rpos = mid;
                l = mid + 1;
            } else if(nums[mid] < target) l = mid + 1;
            else r = mid - 1;
        }
        int[] result = {lpos, rpos};
        return result;
    }
}