在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置/二分查找进阶

最新推荐文章于 2025-07-09 23:21:19 发布

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本文介绍了如何在已排序的数组中，使用二分查找法找到目标值的第一个和最后一个位置。提供了两种解决方案，一种是通过前后搜索，另一种是利用二分查找的优化技巧实现更高效的查找过程。

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，返回 [-1, -1]。

方法一:
从前往后找target的值
从后往前找target的值
然后用left和right分别记录下来

class Solution {
   public static int[] searchRange(int[] nums, int target) {
       if(nums.length == 0){
           return new int[]{-1,-1};
       }
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        //从前往后找等于target的元素,从后往前找等于target的元素
        while (left < right){
            while (left < right && nums[left] < target){
                left++;
            }
            while (left < right && nums[right] > target){
                right--;
            }
            if (nums[left] == target && nums[right] == target){
                break;
            }
        }
        if (nums[left] == target && nums[right] == target){
            return new int[] {left,right};
        }
        return new int[]{-1,-1};
    }
}

方法二:二分查找(leetcode官方解答)
*
寻找左侧边界的二分查找

	public static int left_bound(int[] nums, int target) {
        if (nums.length == 0) return -1;
        int left = 0;
        int right = nums.length; // 注意

        while (left < right) { // 注意
            int mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                right = mid;
            } else if (nums[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else if (nums[mid] > target) {
                right = mid; // 注意
            }
        }
        if (left == nums.length) return -1;
        // 类似之前算法的处理方式
        return nums[left] == target ? left : -1;
    }

寻找右侧边界的二分查找

	public static int rightBinary(int[] nums,int target){
        int left = 0;
        int right = nums.length;
        while (left < right){
            int mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target){
                left = mid + 1;
            }else if (nums[mid] < target){
                left = mid + 1;
            }else if (nums[mid] > target){
                right = mid;
            }
        }
        if (left == 0 ){
            return -1;
        }
        return nums[left - 1] == target ? left -1 : -1;
    }