剑指offer--面试题53 在排序数组中查找数字（二分）

//数字在排序数组中出现的次数
#include <iostream>

using namespace std;

int GetFirstK(const int* data,int length,int k,int start,int end);
int GetLastK(const int* data,int length,int k,int start,int end);

int GetNumberOfK(int* data,int length,int k)
{
    int number = 0;
    if(data!=nullptr&&length>0)
    {
        int first = GetFirstK(data,length,k,0,length-1);
        int last = GetLastK(data,length,k,0,length-1);
        if(last>-1&&first>-1)
            number =last - first+1;
    }
    return number;
}

int GetFirstK(const int* data,int length,int k,int start,int end)
{
    if(start>end)
        return -1;
    int middleIndex = (start+end)/2;
    int middleData = data[middleIndex];
    if(middleData==k)
    {
        if((middleIndex>0&&data[middleIndex-1]!=k)||middleIndex==0)
            return middleIndex;
        else
            end = middleIndex-1;
    }
    else if(middleData>k)
    {
        end = middleIndex-1;
    }
    else
    {
        start = middleIndex+1;
    }
    return GetFirstK(data,length,k,start,end);
}
int GetLastK(const int* data,int length,int k,int start,int end)
{
    if(start>end)
        return -1;
    int middleIndex = (start+end)/2;
    int middleData = data[middleIndex];
    if(middleData==k)
    {
        if((middleIndex<length-1 && data[middleIndex+1]!=k)||middleIndex ==length-1)
            return middleIndex;
        else
            start = middleIndex+1;
    }
    else if(middleData>k)
    {
        end = middleIndex-1;

    }
    else
    {
        start = middleIndex+1;
    }
    return GetLastK(data,length,k,start,end);
}
// ====================测试代码====================
void Test(const char* testName, int data[], int length, int k, int expected)
{
    if(testName != nullptr)
        printf("%s begins: ", testName);

    int result = GetNumberOfK(data, length, k);
    if(result == expected)
        printf("Passed.\n");
    else
        printf("Failed.\n");
}

// 查找的数字出现在数组的中间
void Test1()
{
    int data[] = {1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
    Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}
// 查找的数组出现在数组的开头
void Test2()
{
    int data[] = {3, 3, 3, 3, 4, 5};
    Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}

// 查找的数组出现在数组的结尾
void Test3()
{
    int data[] = {1, 2, 3, 3, 3, 3};
    Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}

// 查找的数字不存在
void Test4()
{
    int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
    Test("Test4", data, sizeof(data) / sizeof(int), 2, 0);
}

// 查找的数字比第一个数字还小，不存在
void Test5()
{
    int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
    Test("Test5", data, sizeof(data) / sizeof(int), 0, 0);
}

// 查找的数字比最后一个数字还大，不存在
void Test6()
{
    int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
    Test("Test6", data, sizeof(data) / sizeof(int), 6, 0);
}

// 数组中的数字从头到尾都是查找的数字
void Test7()
{
    int data[] = {3, 3, 3, 3};
    Test("Test7", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}

// 数组中的数字从头到尾只有一个重复的数字，不是查找的数字
void Test8()
{
    int data[] = {3, 3, 3, 3};
    Test("Test8", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
}

// 数组中只有一个数字，是查找的数字
void Test9()
{
    int data[] = {3};
    Test("Test9", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 1);
}

// 数组中只有一个数字，不是查找的数字
void Test10()
{
    int data[] = {3};
    Test("Test10", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
}

// 鲁棒性测试，数组空指针
void Test11()
{
    Test("Test11", nullptr, 0, 0, 0);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();
    Test8();
    Test9();
    Test10();
    Test11();

    return 0;
}

数字在排序数组中出现的次数