【算法|二分查找No.1】leetcode 704. 二分查找+二分模板 & leetcode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

个人主页：兜里有颗棉花糖
欢迎 点赞 收藏✨ 留言✉ 加关注本文由 兜里有颗棉花糖 原创
收录于专栏【手撕算法系列专栏】【LeetCode】
本专栏旨在提高自己算法能力的同时，记录一下自己的学习过程，希望对大家有所帮助
希望我们一起努力、成长，共同进步。

原题链接：点击直接跳转到该题目

一、leetcode 704. 二分查找解题代码

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();
        int l = 0,r = n - 1;
        while(l <= r)
        {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if(nums[mid] > target) r = mid - 1;
            else if(nums[mid] < target) l = mid + 1;
            else return mid;
        }
        return -1;
    }
};

二分查找模板总结

// 当长度为奇数时，mid = l + (r - l) / 2 和 mid = l + (r - l + 1) / 2无区别
// 当长度为偶数时，mid = l + (r - l) / 2 是中间数中左边那个，mid = l + (r - l + 1) / 2是中间数中右边那个
while(l <= r)
{
    int mid = l + (r - l) / 2;
    if(......) r = mid - 1;
    else if(......) l = mid + 1;
    else return ......;
}

二、leetcode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

原题链接：点击直接跳转到该题目

题目描述

给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你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]。

你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

示例1：

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

示例2：

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

示例3：

输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]

解题代码

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int n = nums.size();
        if(n == 0) return {-1,-1};
        int l = 0,r = n - 1;
        // 查找区间左端点
        while(l < r)
        {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if(nums[mid] < target) l = mid + 1;
            else r = mid;
        }
        if(nums[l] != target) return {-1,-1};
        int begin = l;

        // 查找区间右端点
        r = n - 1;
        while(l < r)
        {
            int mid = l + (r - l + 1) / 2;
            if(nums[mid] > target) r = mid - 1;
            else l = mid;
        }
        int end = r;
        return {begin,end};
    }
};

查找区间左右端点模板

// 查找左端点模板
while(l < r)
{
    int mid = l + (r - l) / 2;
    if(nums[mid] < target) l = mid + 1;
    else r = mid;
}

// 查找右端点模板
while(l < r)
{
    int mid = l + (r - l + 1) / 2;
    if(nums[mid] > target) r = mid - 1;
    else l = mid;
}