【二分查找】Leetcode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置【中等】
在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums,和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
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如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]。
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你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
示例 1:
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出:[3,4]
解题思路
- 1、使用两次二分查找算法,分别查找目标值在数组中的开始位置和结束位置。
- 2、第一次二分查找找到目标值的开始位置,即最左侧的目标值。
- 3、第二次二分查找找到目标值的结束位置,即最右侧的目标值。
- 4、如果数组中不存在目标值,则返回[-1, -1]。
Java实现
public class FindFirstAndLastPositionOfElementInSortedArray {
public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int left = findLeft(nums, target);
int right = findRight(nums, target);
return new int[]{left, right};
}
// 二分查找目标值的起始位置
private int findLeft(int[] nums, int target) {
int left = 0, right = nums.length - 1;
int result = -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] == target) {
result = mid;
//向左查找相邻位是否存在一样的数值
right = mid - 1;
} else if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return result;
}
// 二分查找目标值的结束位置
private int findRight(int[] nums, int target) {
int left = 0, right = nums.length - 1;
int result = -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] == target) {
result = mid;
//向右查找相邻位是否存在一样的数值
left = mid + 1;
} else if (nums[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
FindFirstAndLastPositionOfElementInSortedArray solution = new FindFirstAndLastPositionOfElementInSortedArray();
int[] nums = {5, 7, 7, 8, 8, 10};
int target = 7;
int[] range = solution.searchRange(nums, target);
System.out.println("Range: [" + range[0] + ", " + range[1] + "]"); // Output: [3, 4]
}
}
时间空间复杂度
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时间复杂度:O(log n),其中n为数组nums的长度。因为使用了两次二分查找算法。
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空间复杂度:O(1)。
原文地址:https://blog.csdn.net/FLGBgo/article/details/137821580
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