LeetCode:34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

简介

题目链接:https://leetcode.cn/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/description/

解决方式:数组 + 二分查找

这是作者学习众多大神的思路进行解题的步骤,很推荐大家解题的时候去看看题解里面大佬们的思路、想法!

二分查找

思路:这题是704二分查找题目的进一步,涉及到左右边界问题。在二分查找的基础上找到目标元素不返回,而是进一步收缩区间范围,找到左右边界。这题做了个转换,并不是找到左边界之后修改算法直接找右边界,而是将目标元素 + 1,复用查找左边界的二分算法,找比目标元素大一点元素的左边界,找到后该左边界 - 1 就是目标元素的右边界了。

具体可参考labuladong(704)、灵茶山艾府大佬关于二分查找一系列的详细题解!

java 复制代码
class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        // 边界处理
        if(nums.length == 0){
            return new int[]{-1, -1};
        }
        // 二分查找
        int first = left(nums, target);
        // 有几种情况
        // 一种目标元素比所有元素都大,left == nums.length
        // 一种目标元素在数组范围中,但不存在目标元素,nums[first] != target
        if(first == nums.length || nums[first] != target){
            return new int[]{-1, -1};
        }
        // 复用二分查找,使 target + 1,寻找比目标元素大一点的元素的左边界,其 -1 即目标元素的右边界
        int second = left(nums, target + 1) - 1;
        // 进行到这一步必定找的到,所以直接返回结果
        return new int[]{first, second};
    }
    // 二分函数
    private int left(int[] nums, int target){
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        int mid = 0;
        // 左右闭合区间
        while(left <= right){
            mid = left + (right - left) / 2;
            if(nums[mid] < target){
                // 目标在右侧
                left = mid + 1;
            }else if(nums[mid] > target){
                // 目标在左侧
                right = mid - 1;
            }else{
                // 正中目标,找左边界
                right = mid - 1;
            }
        }
        // 返回左边界
        return left;
    }
}

优化

思路:上面复用二分查找的时候直接传递了整个数组,其实不用,因为比目标元素大一的元素一定在右侧,所以我们只需要查询右侧的数组元素就好。

java 复制代码
class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        // 边界处理
        if(nums.length == 0){
            return new int[]{-1, -1};
        }
        // 二分查找
        int first = left(nums, target, 0, nums.length - 1);
        // 有几种情况
        // 一种目标元素比所有元素都大,left == nums.length
        // 一种目标元素在数组范围中,但不存在目标元素,nums[first] != target
        if(first == nums.length || nums[first] != target){
            return new int[]{-1, -1};
        }
        // 复用二分查找,使 target + 1,寻找比目标元素大一点的元素的左边界,其 -1 即目标元素的右边界
        // 优化,缩小数组范围
        int second = left(nums, target + 1, first + 1, nums.length - 1) - 1;
        // 进行到这一步必定找的到,所以直接返回结果
        return new int[]{first, second};
    }
    // 二分函数
    private int left(int[] nums, int target, int leftBound, int rightBound){
        int left = leftBound;
        int right = rightBound;
        int mid = 0;
        // 左右闭合区间
        while(left <= right){
            mid = left + (right - left) / 2;
            if(nums[mid] < target){
                // 目标在右侧
                left = mid + 1;
            }else if(nums[mid] > target){
                // 目标在左侧
                right = mid - 1;
            }else{
                // 正中目标,找左边界
                right = mid - 1;
            }
        }
        // 返回左边界
        return left;
    }
}
相关推荐
Ricky_Theseus2 小时前
数据库关系代数 - 连接操作
linux·数据库·算法
绿算技术2 小时前
宝辰股份董事长莅临绿算技术调研交流
人工智能·科技·算法
码云数智-园园2 小时前
哈希冲突的解决之道:深入理解哈希表底层原理
算法·哈希算法
qq_416018723 小时前
C++中的模板方法模式
开发语言·c++·算法
天上路人3 小时前
A-59F 多功能语音处理模组在本地会议系统扩音啸叫处理中的技术应用与性能分析
人工智能·神经网络·算法·硬件架构·音视频·语音识别·实时音视频
yang_B6214 小时前
噪声处理方法
大数据·人工智能·算法
菜菜小狗的学习笔记4 小时前
剑指Offer算法题(九)搜索
数据结构·算法·深度优先
JosieBook4 小时前
【C#】C# 所有关键字总结
开发语言·算法·c#
无忧智库4 小时前
算力、算法、数据三位一体:构建城市级AI大模型算力池的全景式解构与未来展望(WORD)
大数据·人工智能·算法