LeetCode hot 100—在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

题目

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

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]

分析

我们要找的就是数组中第一个等于 target 的位置和第一个大于 target 的位置减一。

二分查找法

调用 findLeft 函数查找目标值的左边界，调用 findRight 函数查找目标值的右边界。最后将左边界和右边界作为结果返回。

时间复杂度：O()，  是数组的长度

空间复杂度：O(1)

class Solution {
public:
    std::vector searchRange(std::vector& nums, int target) {
        int left = findLeft(nums, target);
        int right = findRight(nums, target);
        return {left, right};
    }

private:
    // 查找目标值的左边界
    int findLeft(const std::vector& nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.size() - 1;
        int result = -1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] >= target) {
                if (nums[mid] == target) {
                    result = mid;
                }
                right = mid - 1;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }
        return result;
    }
    // 查找目标值的右边界
    int findRight(const std::vector& nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.size() - 1;
        int result = -1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] <= target) {
                if (nums[mid] == target) {
                    result = mid;
                }
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return result;
    }
};