LeetCode 第34、35题

LeetCode 第34题：在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

题目描述

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为O（log n）的算法解决此问题。

难度：中等

题目链接 ：34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 - 力扣（LeetCode）
示例1:
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输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]
示例2：
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输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]
示例3：
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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：二分查找

关键点：

寻找左边界时，即使找到目标值也继续向左搜索

寻找右边界时，即使找到目标值也继续向右搜索

两次二分查找的条件稍有不同
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int binarySearch(int* nums,int numsSize,int target,bool lower)
{
    int left = 0,right = numsSize-1,ans = numsSize;
    while(left<=right)
    {
        int mid=(left+right)/2;
        if(nums[mid]>target || (lower && nums[mid] >=target))
        {
            right = mid-1;ans=mid;
        }else
           left=mid+1;

    }
    return ans;
}

int* searchRange(int* nums,int numsSize,int target,int* returnSize)
{
    int leftIdx = binarySearch(nums,numsSize,target,true);
    int rightIdx = binarySearch(nums,numsSize,target,false)-1;
    int* ret = malloc(sizeof(int)*2);
    *returnSize=2;
    if(leftIdx<=rightIdx && rightIdx<numsSize && nums[leftIdx]==target && nums[rightIdx]==target)
    {
        ret[0]=leftIdx,ret[1]=rightIdx;
        return ret;
    }
    ret[0]=-1,ret[1]=-1;
    return ret;
}
返回的left永远是首个大于等于target的数的位置,right永远是首个小于target的数的位置，左边界按正常查找，右边查target+0.5即可。5
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int binSearch(vector<int>& nums,double target)
{
    int n=nums.size();
    int left = 0,right = n-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid = (left+right)/2;
        if(nums[mid]>=target) right = mid-1;
        else left = mid+1;

    }
    return left;
}
public:
vector<int> searchRange(vector<int>& nums,int target)
{
    if(nums.size()==0) return {-1，-1}；
    int l = binSearch(nums,target);
    int r=binSearch(nums,target+0.5)-1;
    if(l>=nums.size() || r<0 || l>r)  return {-1,-1};
    return {l,r};

}

LeetCode 第35题：搜索插入位置

题目描述

给定一个排序数组和一个目标值，在数组中找到目标值，并返回其索引。如果目标值不存在于数组中，返回它将会被按顺序插入的位置。请必须使用时间复杂度为O（log n）的算法。

难度：简单

题目链接 ：35. 搜索插入位置 - 力扣（LeetCode）
示例1：
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输入: nums = [1,3,5,6], target = 5
输出: 2
示例2：
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输入: nums = [1,3,5,6], target = 2
输出: 1
示例3：
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输入: nums = [1,3,5,6], target = 7
输出: 4
示例4：
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输入: nums = [1,3,5,6], target = 0
输出: 0
提示：

1 <= nums.length <= 104

-104 <= nums $i$ <= 104

nums 为 无重复元素 的升序排列数组

-104 <= target <= 104
解题思路：二分查找

初始化左右指针

进行二分查找

如果找到目标值，直接返回

如果找不到，返回left指针位置
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int searchInsert(int* nums, int numsSize, int target)
{
    int left = 0,right = numsSize-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid = left+(right-left)/2;
        if(nums[mid] == target)  return mid;
        else if(nums[mid]<target)  left = mid +1;
        else  right = mid-1;
        
    }
    return left;
}