[路飞]_leetcode-34-在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

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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 target,返回 [-1, -1]

进阶:

  • 你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗?

示例 1:

输入: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出: [3,4]

示例 2:

输入: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出: [-1,-1]

示例 3:

输入: nums = [], target = 0
输出: [-1,-1]

提示:

  • 0 <= nums.length <= 105
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • nums 是一个非递减数组
  • -109 <= target <= 109

解题思路

本题要求我们在一个升序排序后的整数数组中查找目标值 target 在数组中的区间,该区间内的数字都是 target
很简单,我们只需要找到第一个 target 出现的位置以及最后一个 target 出现的位置即可,这两个位置就是区间的左右边界。
又因为输入数组是一个升序排序后的数组,所以我们可以利用二分查找找到第一个大于等于 target 的位置(记为 l),如果该位置的值等于 target,则继续向后查找,直到找到第一个数字不等于 target(记为 i),那么从 li-1 区间内的整数都等于 target,返回区间 [l,i-1 即可。
反之如果 l 位置的值不等于 target,则说明数组中不存在 target,返回 [-1,-1]
而且因为本题输入数组可能为空,所以我们在开始还需要做一些特判:

  1. 如果输入数组为空,则数组中肯定没有 target
  2. 如果 target 小于数组中的第一个整数,则数组中肯定没有 target
  3. 如果 target 大于数组中的最后一个整数,则数组中肯定没有 target

代码实现

var searchRange = function (nums, target) {
  // 特判输入数组为空或者target小于第一个数字或者target大于最后一个数字,此时数组中肯定没有target,直接返回 [-1,-1]
  if (nums.length === 0 || target < nums[0] || target > nums[nums.length - 1]) return [-1, -1]
  // 二分查找第一个大于等于 target 的位置
  let l = 0,
    r = nums.length - 1
  while (l < r) {
    const mid = (l + r) >> 1
    if (nums[mid] < target) l = mid + 1
    else r = mid
  }
  // 如果当前位置的值是 target,则继续向后查找,直到找到一个数字不等于 target
  // 此时 l~i-1区间内的数字都是 target
  if (nums[l] === target) {
    let i = l + 1
    while (nums[i] === target) i++
    return [l, i - 1]
  }
  // 如果第一个大于等于 target 的位置的值不是 target,返回 [-1,-1]
  return [-1, -1]
}

至此我们就完成了 leetcode-34-在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

如有任何问题或建议,欢迎留言讨论!👏🏻👏🏻👏🏻