在排序数组中查找数字（Java实现）

题目：统计一个数字在排序数组中出现的次数。注意，这里指的是升序数组。例如：

2,4,6,6,7,25

如果查找目标是 6，那么就应该返回2，因为6出现了2次

如果查找目标是9，那么就返回0，表示没有出现。

因为数组是有序的，而且是升序，那么很容易就想到了二分查找法来解决，但是，正常的二分查找，只是找到了中间的一个，无法确定有多少个，因此有必要对其进行改进。思路：

（1）找到目标第一次出现的下标，这里用start表示吧

（2）找到目标最后一次出现的下标，这里用end表示吧

（3）结果就是 （end - start + 1）个
 

具体实现，解释都在代码中了：

package com.test;

public class Solution {
    public int search(int[] nums, int target) {
        int left = getFirstKIndex(nums,target);
        if (left==-1){
            return 0;
        }
        int right = getLastKIndex(null,target,left);
        return right - left + 1;
    }


    public int getFirstKIndex(int[] a,int k){
        //如果数组为空，则直接返回
        if (a == null || a.length==0){
            return -1;
        }
        int start = 0;
        int end = a.length - 1;
        int mid = 0;
        while (start <= end){
            mid = (start + end) / 2;
            if (a[mid] == k){
                //判断是否是第一个k，这里有两种情况：
                //（1）该元素是数组的第一个元素，那它肯定是第一个k了
                //（2）由于数组是升序的，如果它的前一个元素不等于k，那么它也是第一个k了
                if ((mid > 0 && a[mid -1]!=k) || mid == 0 ){
                    return mid;
                }else {
                    //左边还有等于k的元素，所以继续往左边找
                    end = mid - 1;
                }

            }else if (a[mid] > k){
                //中间值大于k，如果k存在，那么也是存在于左边，往左边找
                end = mid -1;
            }else {
                //中间值小于k，如果k存在，那么也是存在于右边，往右边找
                start = mid + 1;
            }
        }
        //循环没有找到，肯定没有找到k
        return -1;
    }

    public int getLastKIndex(int[] a,int k,int firstKIndex){
        //如果数组为空，则直接返回
        if (a == null || a.length==0){
            return -1;
        }
        int start = firstKIndex;
        int end = a.length - 1;
        //最后一个就是k，直接返回就行了
        if (start == end){
            return start;
        }
        int mid = 0;
        int len = a.length - 1;
        while (start <= end){
            mid = (start + end) / 2;
            if (a[mid] == k){
                //判断是否是最后一个k，这里有两种情况：
                //（1）该元素是数组的最后一个元素，那它肯定是最后一个k了
                //（2）由于数组是升序的，如果它的后一个元素不等于k，那么它也是最后一个k了
                if ((mid < len && a[mid+1]!=k) || mid == len ){
                    return mid;
                }else {
                    //右边还有等于k的元素，往右边找
                    start = mid + 1;
                }

            }else if (a[mid] > k){
                //中间值大于k，如果k存在，那么也是存在于左边，往左边找
                end = mid -1;
            }else {
                //中间值小于k，如果k存在，那么也是存在于右边，往右边找
                start = mid + 1;
            }
        }
        //循环没有找到，肯定没有找到k
        return -1;
    }

}

测试是通过的：