数字在排序数组中出现的次数

最新推荐文章于 2022-11-13 17:16:41 发布

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分类专栏：算法文章标签： c 数据结构算法

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本文介绍了一种高效的方法来统计排序数组中特定元素的出现频率，通过二分查找技术找到第一个和最后一个匹配的元素，进而计算出目标元素的出现次数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.问题描述

统计一个数字在排序数组中出现的次数。例如输入排序数组｛1，2，3，3，3，3，4，5｝和数字3 由于3在这个数组中出现了4次，因此输出4.（来自《剑指offer》）

2.分析

因为数组是排序的，我们可以通过这个性质分别找到第一个k和最后一个k，然后计算出k的个数。找k的时候，以前二分查找的时候找到了k ，我们还要判断是不是第一个k或最后一个k，如果不是的话还要继续查找。直至找到第一个k和最后一个k。

3.代码

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

int GetLastK(int* array,int start,int end,int k,int length)
{
    if (array == NULL || start > end)
    {
        return  -1;
    }
    
    int middleIndex  = (start + end) / 2;
    
    int middleData = array[middleIndex];
    
    if (middleData == k)
    {
        if ((middleData == k && array[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(array, start, end, k,length);
    
}

int GetNumberOfKey(int* array,int length,int k)
{
    
    if (array == NULL || length <= 0)
    {
        return  0;
    }
    
    int start = GetFirstK(array, 0, length - 1, k , length);
    
    int end = GetLastK(array, 0, length - 1, k, length);
    
    int numberOfKey = end - start + 1;
    
    if (start > -1 && end > -1)
    {
        numberOfKey = end - start + 1;
        
    }
    
    return  numberOfKey;
}