leetcode记录34. Find First and Last Position of Element in Sorted Array

34. Find First and Last Position of Element in Sorted Array

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class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
    int l = 0;
    int r = nums.size() - 1;
    vector<int> result;
    int flag = 0;
    while (l <= r)
    {
        int mid = l + (r - l) / 2;
        if (nums[mid] == target)
        {

            if (mid == 0 && flag == 0)
            {
                result.push_back(mid);
                flag = 1;
                if (result.size() == 2)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    l = mid;
                    r = nums.size() - 1;
                    continue;
                }
            }
            else if (mid > 0 && nums[mid - 1] < target && flag == 0)
            {
                result.push_back(mid);
                flag = 1;
                if (result.size() == 2)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    l = mid;
                    r = nums.size() - 1;
                    continue;
                }
            }
            else if (mid == nums.size() - 1)
            {
                result.push_back(mid);
                if (result.size() == 2)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    l = 0;
                    r = mid;
                    continue;
                }
            }
            else if (mid < nums.size() - 1 && nums[mid + 1] > target)
            {
                result.push_back(mid);
                if (result.size() == 2)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    l = 0;
                    r = mid;
                    continue;
                }
            }

            if (flag == 0)
            {
                r = mid - 1;
            }
            else
            {
                l = mid + 1;
            }

        }
        else if(nums[mid] < target)
        {
            l = mid + 1;
        }
        else
        {
            r = mid - 1;
        }
    }
    if (result.size() == 0)
    {
        result.push_back(-1);
        result.push_back(-1);
    }
    if (result[0] > result[1])
    {
        int temp = result[0];
        result[0] = result[1];
        result[1] = temp;
    }
        return result;
    }
};

### 解决方案 LeetCode34 题名为 **"Find First and Last Position of Element in Sorted Array"**,其目标是在已排序数组中查找某个目标值的第一个和最后一个位置。如果目标值不存在于数组中,则返回 `[-1, -1]`。 以下是该问题的一种高效解决方案,基于二分查找方法: #### 方法概述 此问题可以通过两次二分查找来解决:一次用于找到目标值的起始索引,另一次用于找到结束索引。这种方法的时间复杂度为 \(O(\log n)\),其中 \(n\) 是输入数组的长度[^2]。 #### 实现代码 以下是一个完整的 C++ 实现: ```cpp #include <vector> using namespace std; class Solution { public: int findBound(const vector<int>& nums, int target, bool isFirst) { int left = 0; int right = nums.size() - 1; int boundIndex = -1; // 初始化边界索引为 -1 while (left <= right) { int mid = left + (right - left) / 2; if (nums[mid] == target) { boundIndex = mid; // 更新当前匹配到的位置 if (isFirst) { // 如果寻找的是第一个位置 right = mid - 1; // 继续向左搜索 } else { // 否则继续向右搜索 left = mid + 1; } } else if (nums[mid] > target) { right = mid - 1; } else { left = mid + 1; } } return boundIndex; } vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) { int firstPos = findBound(nums, target, true); // 查找第一个位置 if (firstPos == -1) { return {-1, -1}; // 若未找到目标值,直接返回 [-1, -1] } int lastPos = findBound(nums, target, false); // 查找最后一个位置 return {firstPos, lastPos}; } }; ``` 上述代码定义了一个辅助函数 `findBound` 来执行二分查找操作,并通过布尔参数 `isFirst` 控制是查找左侧还是右侧边界[^3]。 --- #### 复杂度分析 - 时间复杂度:\(O(\log n)\),因为每次迭代都将搜索范围减半。 - 空间复杂度:\(O(1)\),仅使用了常量级额外空间[^4]。 --- ### 测试案例 为了验证代码的有效性,可以运行以下测试用例: ```cpp int main() { Solution sol; vector<int> test1 = {5,7,7,8,8,10}; int target1 = 8; auto result1 = sol.searchRange(test1, target1); cout << "[" << result1[0] << ", " << result1[1] << "]" << endl; // 输出 [3, 4] vector<int> test2 = {5,7,7,8,8,10}; int target2 = 6; auto result2 = sol.searchRange(test2, target2); cout << "[" << result2[0] << ", " << result2[1] << "]" << endl; // 输出 [-1, -1] vector<int> test3 = {}; int target3 = 0; auto result3 = sol.searchRange(test3, target3); cout << "[" << result3[0] << ", " << result3[1] << "]" << endl; // 输出 [-1, -1] return 0; } ``` ---
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