数字在排序数组中出现的次数（Java实现）

本题为剑指offer面试题38

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统计一个数字在排序数组中出现的次数。

Java代码

package go.jacob.day512;

public class Demo1 {
	

	/*
	 * 方法一：用二分查找在数组中找到k所对应的下标（如果不存在返回-1），然后分别向前向后遍历，统计k出现的次数 该方法不是最优
	 */
	public int GetNumberOfK_1(int[] array, int k) {
		// 考虑无效输入
		if (array == null)
			return -1;
		int kIndex = binaryFind(array, 0, array.length - 1, k);
		int num = 0;
		// 易错点1：考虑数组中不存在要查找的数字
		if (kIndex != -1) {
			num = 1;
			// 易错点2：考虑下标越界
			for (int i = kIndex - 1; i >= 0 && array[i] == k; i--)
				num++;
			for (int i = kIndex + 1; i < array.length && array[i] == k; i++)
				num++;
		}
		return num;
	}

	/*
	 * 二分查找
	 */
	private int binaryFind(int[] arr, int left, int right, int k) {
		if (left > right)
			return -1;
		else if (left == right)
			if (arr[left] == k)
				return left;
			else
				return -1;

		int mid = left + (right - left) / 2;
		if (arr[mid] > k)
			return binaryFind(arr, left, mid - 1, k);
		else if (arr[mid] < k)
			return binaryFind(arr, mid + 1, right, k);
		else
			return mid;
	}

	/*
	 * 方法二：直接用二分查找找到数组中第一个k和最后一个k
	 */
	public int GetNumberOfK_2(int[] array, int k) {
		if (array == null)
			return -1;
		
		int firstK = getFirstK(array, 0, array.length - 1, k);
		int lastK = getLastK(array, 0, array.length - 1, k);
		if(firstK==-1)
			return 0;
		return lastK - firstK+1;

	}
	/*
	 * 查找第一个k的下标
	 */
	private int getFirstK(int[] arr, int left, int right, int k) {
		//递归终止条件
		if (left > right)
			return -1;
		else if (left == right)
			if (arr[left] == k)
				return left;
			else
				return -1;
		int mid = left + (right - left) / 2;
		if (arr[mid] > k)
			return getFirstK(arr, left, mid - 1, k);
		else if (arr[mid] < k)
			return getFirstK(arr, mid + 1, right, k);
		//arr[mid] == k
		else {
			//如果mid==left，即mid为第一个k的下标
			if (mid == left)
				return mid;
			//否则，继续递归
			else {
				if (arr[mid - 1] != k)
					return mid;
				else
					return getFirstK(arr, left, mid - 1, k);
			}
		}
	}
	/*
	 * 查找最后一个k的下标
	 */
	private int getLastK(int[] arr, int left, int right, int k) {
		if (left > right)
			return -1;
		else if (left == right)
			if (arr[left] == k)
				return left;
			else
				return -1;
		int mid = left + (right - left) / 2;
		if (arr[mid] > k)
			return getLastK(arr, left, mid - 1, k);
		else if (arr[mid] < k)
			return getLastK(arr, mid + 1, right, k);
		else {
			if (mid == right)
				return mid;
			else {
				if (arr[mid + 1] != k)
					return mid;
				else
					return getLastK(arr, mid + 1, right, k);
			}
		}
	}

}