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:
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8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。
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;
}
