34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(图形分解)
文章目录
- 一、题目描述
- 二、解题步骤
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- 1.思路
- 2.代码
- 3.复杂度分析
- 三、总结
一、题目描述
给定一个 n 个元素有序的(升序)整型数组 nums 和一个目标值 target ,写一个函数搜索 nums 中的 target,如果目标值存在返回下标,否则返回 -1。
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]
实例3:
输入:nums = [], target = 0
输出:[-1,-1]
二、解题步骤
1.思路
解法1:顺序搜索查找到第一个等于target的值,再顺序查找到第一个不等于target的值。所需要的时间复杂度为O(n);
解法2:要找到目标元素的区间,我们可以把问题分解成找到左边界再找到右边界。(使用左闭右闭区间)。
查找左边界的实例如图所示,最终返回right的值即为左边界。
查找右边界的实例如下图所示,最终返回left为右边界
2.代码
class Solution { public int[] searchRange(int[] nums, int target) { int leftBorder = getLeft(nums,target); int rightBorder = getRight(nums,target); if(leftBorder==-2 || rightBorder==-2) return new int[]{-1,-1}; // 超出数组边界(在左边界左边/右边界往右) if(rightBorder-leftBorder>1) return new int[]{leftBorder+1,rightBorder-1}; return new int[]{-1,-1}; //数组中不存在target. } int getRight(int[] nums,int target){ int left = 0; int right = nums.length-1; int rightBorder = -2; while(left<=right){ int mid = left+(right-left)/2; if(nums[mid]>target){ right = mid-1; }else{ left = mid+1; rightBorder = left;} } return rightBorder; } int getLeft(int[] nums,int target){ int left = 0; int right = nums.length-1; int leftBorder = -2; while(left<=right){ int mid = left+(right-left)/2; if(nums[mid]>=target){ right = mid-1; leftBorder = right; }else{ left = mid+1; } } return leftBorder; }}
3.复杂度分析
时间复杂度:O(logn)
空间复杂度:O(1)
三、总结
本题的关键在于找出左右边界。