这是索引二分的第二篇算法,力扣链接
这道题其实在另一个专栏写过,借此机会复习一下吧。
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 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]
暴力求解
遇事不决暴力题解,先来暴力求解这道题,无非是在一段有序数组内,找到目标值所存在的区间。
func searchRange(nums []int, target int) []int {l, r := -1, -1for i, num := range nums {if num > target {break}if num == target {if l == -1 {l = ir = i} else {r = i}}}return []int{l, r}
}
二分查找
但题目的复杂度是log n,不难想到是用二分法操作。
公式知识
说到二分法,不得不借机延伸的几种解法了。
二分法的初衷是在缩小的范围内从中间开始寻找目标值。对于这个缩小的范围又会有左闭右闭、左闭右开、左开右闭的区别。这几种做法没什么本质区别,熟练运用一个就行。
我最常用的二分法是左闭右闭的求解法:
func search(nums []int, target int) int {l, r := 0, len(nums)-1for l <= r {mid := l + (r-l)/2if nums[mid] < target {l = mid + 1} else {r = mid - 1}}if l == len(nums) || nums[l] != target {return -1}return l // 或者 r + 1
}
左闭右开解题思路:
func search(nums []int, target int) int {l, r := 0, len(nums)for l < r {mid := l + (r-l)/2if nums[mid] < target {l = mid + 1} else {r = mid}}if l == len(nums) || nums[l] != target {return -1}return l // 或者 r
}
左开右开解题思路:
func search(nums []int, target int) int {l, r := -1, len(nums)for l+1 < r {mid := l + (r-l)/2if nums[mid] < target {l = mid} else {r = mid}}if l+1 == len(nums) || nums[l+1] != target {return -1}return l+1
}
题解该题
关于这道题的第一个思路就是利用二分法找到一个值,上述的三种方法都是取的靠左的值,向右遍历求解即可:
func searchRange(nums []int, target int) []int {l, r := 0, len(nums)-1for l <= r {mid := l + (r-l)/2if nums[mid] < target {l = mid + 1} else {r = mid - 1}}if l == len(nums) || nums[l] != target {return []int{-1, -1}}r = lfor i := l + 1; i < len(nums); i++ {if nums[i] == target {r = i} else {break}}return []int{l, r}
}
第二个方法是找target+1,找到的值作为右边界:
func searchRange(nums []int, target int) []int {l := search(nums, target)if l == len(nums) || nums[l] != target {return []int{-1, -1}}r := search(nums, target+1) - 1return []int{l, r}
}func search(nums []int, target int) int {l, r := 0, len(nums)-1for l <= r {mid := l + (r-l)/2if nums[mid] < target {l = mid + 1} else {r = mid - 1}}return l
}
第三个方法就很神奇了, 左右边界不赋值mid,而是做++/--的操作:
func searchRange(nums []int, target int) []int {left, right := 0, len(nums)-1for left <= right {if nums[left] == target && nums[right] == target {return []int{left, right}}if nums[left] != target {left++}if nums[right] != target {right--}}return []int{-1, -1}
}