LeetCode 热题 HOT — 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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在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

原题地址

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 <=$10^5$
• $-10^9$<= nums[i] <=$10^9$
• nums 是一个非递减数组
• $-10^9$<= target <=$10^9$

思路分析

方法一

1. 先通过数组的 findIndex 方法，找出 start 值；
2. 若 start 为 -1，那么 返回 [-1, -1]；
3. 否则，遍历数组找出 end 值，每次找到跟 target 相同的，就把 end 赋值为对应的下标，最后返回 [start, end] 即可。

方法二

1. 因为是升序数组，因此可以使用二分查找，先找出一个跟 target 一样的元素；
2. 若二分查找未找到元素则返回 [-1, -1]；
3. 然后定义 start = mid, end = mid，向后搜索 end 值，向前搜索 start 值，最后返回 [start, end] 即可。

方法三

1. 方法三整合了方法一和方法二；
2. 使用 findIndex 找到 start 值；
3. 然后向后搜索 end 值，返回 [start, end] 即可。

AC 代码

方法一

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
var searchRange = function(nums, target) {
    const start = nums.findIndex(item => item === target)
    if(start === -1) return [-1, -1]
    let end = start
    nums.forEach((item, index) => {
        if(item === target) {
            end = index
        }
    })
    return [start, end]
};

结果：

• 执行结果： 通过
• 执行用时：72 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了20.87%的用户
• 内存消耗：41.5 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了61.74%的用户
• 通过测试用例：88 / 88

方法二

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
var searchRange = function(nums, target) {
    let left = 0,
        right = nums.length - 1,
        mid
    while (left <= right) {
        mid = Math.ceil((left + right) / 2)
        if (nums[mid] === target) break
        if (nums[mid] > target) right = mid - 1
        else left = mid + 1
    }
    if (left > right) return [-1, -1]
    let start = mid,
        end = mid
      while (nums[start] === nums[start - 1]) start--
      while (nums[end] === nums[end + 1]) end++
      return [start, end]
};

结果：

• 执行结果： 通过
• 执行用时：60 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了76.75%的用户
• 内存消耗：41.6 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了57.40%的用户
• 通过测试用例：88 / 88

方法三

/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
var searchRange = function(nums, target) {
    const start = nums.findIndex(item => item === target)
    if (start === -1) return [-1, -1]
    let end = start
    while (end + 1 <= nums.length - 1 && nums[end] === nums[end + 1]) end++
    return [start, end]
};

结果：

• 执行结果： 通过
• 执行用时：56 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了89.74%的用户
• 内存消耗：41.6 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了54.03%的用户
• 通过测试用例：88 / 88

END