34. Search for a Range-优快云博客

本文详细解析了STL中equal_range函数的原理，并通过类Solution提供了仿写的实现方式，包括lower_bound和upper_bound函数的具体实现，旨在帮助读者深入理解二分查找在不同场景的应用。

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看到此题有没有想到STL中的equal_range函数,这个函数是调用lower_bound和upper_bound进行实现的。下面我们仿写STL的实现。相比35题的二分查找，lower_bound当A[middle] == target时，继续向左半部分查找，它返回的是第一个等于target的元素位置；upper_bound当A[middle] == target时，继续向右半部分查找，它返回的是第一个大于target的元素位置。需要注意的一点是，upper_bound之所以要返回第一个大于target的元素位置，是想与STL的函数功能保持一致。代码如下：

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> res(2, -1); // 创造vector res，有两个元素，数值都为-1。
        int low = 0, high = (int)nums.size()-1;
        while(low <= high)
        {
            int middle = low + ((high - low)>>1);
            if(nums[middle] < target)
                low = middle + 1;
            else if(nums[middle] > target)
                high = middle - 1;
            else
            {
                res[0] = lowerBound(nums, low, middle - 1, target);
                res[1] = upperBound(nums, middle + 1, high, target) - 1;
                return res;
            }
        }
        return res;
    }
    
    // 找到范围[left,right]内第一个等于target的元素
    int lowerBound(vector<int>& nums, int left, int right, int target)
    {
        int low = left, high = right;
        while(low <= high)
        {
            int middle = low + ((high - low)>>1);
            if(nums[middle] < target)
                low = middle + 1;
            else high = middle - 1;
        }
        return high + 1; // 注意这里返回值不是low
    }
    // 找到范围[left,right]内第一个大于target的元素
    int upperBound(vector<int>& nums, int left, int right, int target)
    {
        int low = left, high = right;
        while(low <= high)
        {
            int middle = low + ((high - low)>>1);
            if(nums[middle] == target)
                low = middle + 1;
            else high = middle - 1;
        }
        return low;
    }
};