leetcode链接

1. 题目

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?

示例一:

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

示例二:

输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出:[-1,-1]

示例三:

输入:nums = [], target = 0
输出:[-1,-1]

2. 思路

这道题目如果基础不是很好,不建议大家看简短的代码,因为简短的代码隐藏了太多逻辑,非常容易稀里糊涂
下面我们来讨论下所有的情况,寻找target在数组里面的左右边界,有如下三种情况:

  • 情况一:target 在数组范围的右边或者左边,例如数组{3, 4, 5},target为2或者数组{3, 4, 5},target为6,此时应该返回{-1, -1}
  • 情况二:target 在数组范围中,且数组中不存在target,例如数组{3,6,7},target为5,此时应该返回{-1, -1}
  • 情况三:target 在数组范围中,且数组中存在target,例如数组{3,6,7},target为6,此时应该返回{1, 1}

这三种情况都考虑到了,说明就想的很清楚了。。。
接下来再去寻找左边界和有边界。
使用二分法来寻找左右边界,为了让代码更清晰,我们分别写两个二分来寻找左边界和有边界。

同样的,我们规定区间为左闭右闭[left,right]

3. 代码

public List<Integer> searchRange(int[] array, int target){

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        int leftBoard = getLeftBorder(array, target);
        int rightBoard = getRightBorder(array, target);

        // 情况一
        if (leftBoard == -2 || rightBoard == -2){
            res.add(-1);
            res.add(-1);
            return res;
        }
        // 情况三
        if (rightBoard - leftBoard > 1){
            res.add(leftBoard + 1);
            res.add(rightBoard - 1);
            return res;
        }

        // 情况二
        res.add(-1);
        res.add(-1);
        return res;
    }

    // 二分查找,寻找target的右边界(不包括target)
    public int getRightBorder(int[] array, int target){
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;

        // 记录下右边界没有被赋值的情况
        int rightBorder = -2;

        while (left <= right){
            int middle = left + ((right - left) >> 1);
            if (array[middle] > target){
                right = middle - 1;
            } else {
                left = middle + 1;
                rightBorder = left;
            }
        }
        return rightBorder;
    }

    // 二分查找,寻找target的左边界(不包括target)
    public int getLeftBorder(int[] array, int target){
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;

        // 记录下右边界没有被赋值的情况
        int leftBorder = -2;

        while (left <= right){
            int middle = left + ((right - left) >> 1);
            if (array[middle] >= target){
                right = middle - 1;
                leftBorder = right;
            } else {
                left = middle + 1;
            }
        }
        return leftBorder;
    }