算法实现--二分查找-在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

本文探讨了如何利用二分搜索优化,在给定的升序整数数组中快速找到目标值的第一个和最后一个位置。两种方法分别介绍了常规遍历与二分查找的改进版本,后者的时间复杂度提升到了O(logn)。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

/************************************************************************/
	/*
	34. 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。

	如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]。

	进阶:

	你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗?

	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]

	来源:力扣(LeetCode)
	链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array
	著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

	*/
	/************************************************************************/
	// 二分搜索-相等的部分使用遍历
	// 	时间复杂度:O(n),空间复杂度:O(1),这个方法不可取,还不如直接遍历
	vector<int> searchRange1(vector<int>& nums, int target)
	{
		int i = 0;
		int j = nums.size() - 1;
		if (nums.empty() || nums[i] > target || nums[j] < target)
			return{ -1,-1 };

		while (i < j)
		{
			int m = (i + j) / 2;
			if (target > nums[m])
				i = m + 1;
			else if (target < nums[m])
				j = m - 1;
			else {
				while (i <= m)
				{
					if (nums[i] == target)
						break;
					i++;
				}
				while (m <= j)
				{
					if (nums[j] == target)
						break;
					j--;
				}
				break;
			}
		}
		if (i == j && nums[i] != target)
		{
			i = j = -1;
		}
		return{ i,j };
	}

	// 二分查找-分左右两边二分查找
	// 	时间复杂度:O(logn),空间复杂度:O(1)
	vector<int> searchRange2(vector<int>& nums, int target)
	{
		int i = 0;
		int j = nums.size() - 1;
		if (nums.empty() || nums[i] > target || nums[j] < target)
			return { -1,-1 };

		int m = 0;

		// 先找左边界,注意,这里需要取到等号,因为是和数组外的值target对比,当闭区间 [i,j] 为空时跳出
		// 跳出的时候,i可能为target的第一个位置
		while (i <= j)
		{
			m = (i + j) / 2;
			if (nums[m] < target)
				i = m + 1;
			else
				j = m - 1;
		}

		// 左边界与目标不等,直接返回
		if (nums[i] != target)
			return{ -1,-1 };

		vector<int> result(2,-1);
		result[0] = i;

		// 再找右边界,从左边界开始就行,,注意,这里需要取到等号,因为是和数组外的值target对比,当闭区间 [i,j] 为空时跳出
		// 跳出的时候,j为target的最后一个位置
		j = nums.size() - 1;
		while (i <= j)
		{
			m = (i + j) / 2;
			if (nums[m] <= target)
				i = m + 1;
			else if (nums[m] > target)
				j = m - 1;
		}
		result[1] = j;

		return result;
	}

 

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值