二分查找-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。
如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]。
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

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

查找区间左端点

这里采取二分查找
将数组分为两部分:
在这里插入图片描述

使用左右指针,边比较边移动
在这里插入图片描述

两种可能:

  1. ret<target: left=mid+1
  2. ret>=target: right=mid

注意:循环条件left<right;当两个指针相遇时既是答案,继续判断只会导致死循环

求中点时,同样有两种方式;如果采用第二种方式:遇到ret>=target时,就会死循环
在这里插入图片描述

查找区间右端点
基本同上
将数组分为两部分:
在这里插入图片描述

两种可能:

  1. ret=<target: left=mid
  2. ret>target: right=mid-1

注意:循环条件left<right;当两个指针相遇时既是答案,继续判断只会导致死循环

同上求中点时也是两种方式,这里与上面相反,用第一种方式,遇到 ret=<target时,就会死循环
在这里插入图片描述

完整代码如下:

class Solution {
public:vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target){//处理边界情况if(nums.size()==0) return {-1,-1};int begin=0;//二分左端点int left=0,right=nums.size()-1;while(left<right){int mid = left+(right-left)/2;if(nums[mid]>=target) right = mid;else left = mid+1;}if(nums[left]!=target) return {-1,-1};begin = left;//二分右端点left=0,right=nums.size()-1;while(left<right){int mid = left+(right-left+1)/2;if(nums[mid]<=target) left = mid;else right=mid-1;}return {begin,right};}
};

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