在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 - 力扣（LeetCode）

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]

题解 

二分法寻找左边界

int getLeft(vector<int>& nums,int target)
{
    int left=0,right=nums.size()-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid=left+((right-left)>>1);
        if(target<=nums[mid])
        {
            right=mid-1;
        }else{
            left=mid+1;
        }
    }

    return left;
}

使用该算法寻找左边界时

• 如果能够找到，则返回左边界
• 如果没有找到则返回target的插入位置

二分法寻找右边界

int getRight(vector<int>& nums,int target)
{
    int left=0,right=nums.size()-1;
    while(left<=right)
    {
        int mid=left+((right-left)>>1);
        if(target<nums[mid])
        {
            right=mid-1;
        }else{
            left=mid+1;
        }
    }
    return right;
}

使用该算法寻找左边界时

• 如果能够找到，则返回右边界
• 如果没有找到则返回target的插入位置的前一个索引

故本题解法为

class Solution {
private:
    //寻找左边界
    int getLeft(vector<int>& nums,int target)
    {
        int left=0,right=nums.size()-1;
        while(left<=right)
        {
            int mid=left+((right-left)>>1);
            if(target<=nums[mid])
            {
                right=mid-1;
            }else{
                left=mid+1;
            }
        }
        return left;
    }
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int left=getLeft(nums,target);
        //如果返回的left>=nums.size()说明target不存在，且其大小在区间外
        //如果nums[left]!=target，说明target不存在，但其大小在区间内部
        if(left>= nums.size() || nums[left]!=target)
            return {-1,-1};
        int right=getLeft(nums,target+1)-1;//寻找右边界
        return {left,right};
    }
};