在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(力扣)

ops/2025/1/31 21:41:43/

一.题目介绍

二.题目解析

使用二分进行查找

2.1处理边界情况

如果数组为空,直接返回 [-1, -1],因为无法找到目标值。

int[] ret = new int[2];
ret[0] = ret[1] = -1;
if (nums.length == 0) return ret;

2.2查找左端点(目标值开始位置)

1.初始化指针:

  • left 指向数组的起始位置(索引 0)。
  • right 指向数组的结束位置(索引 nums.length - 1)。

2.二分查找:

  • 计算中间位置 mid = left + (right - left) / 2 (细节一,不然可能陷入死循环)
  • 如果 nums[mid] < target,说明目标值在右半部分,更新 left = mid + 1。
  • 如果 nums[mid] >= target,说明目标值在左半部分或当前位置就是目标值,更新 right = mid。

 

3.循环退出并判断:

  • 当循环条件是left<right 进行判断,不能是left<=right(细节二,不然可能会陷入死循环)
  • 当 left == right 时,循环结束,此时 left 或 right 指向目标值的第一个位置(如果存在)
  • 如果 nums[right] != target,说明目标值不存在,直接返回 [-1, -1],否则设置ret[ 0 ] = left,保存开始位置。
     

细节一解析:

求中间位置有两种:

mid = left + (right - left) / 2(数组长度是奇数则在中间位置,偶数长度在中间位置偏左)

mid = left + (right - left + 1) / 2(数组长度是奇数则在中间位置,偶数长度在中间位置偏右)

如果使用left + (right - left + 1) / 2可能会陷入死循环

如果剩下两个数字,mid值大于目标值时,需要更新right = mid位置,相当于没移动,循环判断依旧如此,陷入死循环。


细节二解析:

为什么循环判断条件不能是 left <= right?,一张图解释

当left == right时,还要继续进入循环,还是更新right = mid,不移动,如此循环判断,陷入死循环。

视频展示:

在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(左端点)

 

 2.3查找右端点(目标值结束位置)

 

1.重新初始化指针:

  • left 指向数组的起始位置(索引 0)。
  • right 指向数组的结束位置(索引 nums.length - 1)。

 

2.二分查找:

  • 计算中间位置 mid = left + (right - left + 1) / 2。(细节一,避免陷入死循环)
  • 如果 nums[mid] <= target,说明目标值在右半部分或当前位置就是目标值,更新 left = mid。
  • 如果 nums[mid] > target,说明目标值在左半部分,更新 right = mid - 1。

 

3.循环退出并判断:

  • 当循环条件是left<right 进行判断,不能是left<=right(细节二,不然可能会陷入死循环)
  • 当 left == right 时,循环结束,此时 left 或 right 指向目标值的最后一个位置(如果存在)。
  • 将 ret[1] 设置为 left,即目标值的结束位置。

细节一解析

如果使用left + (right - left ) / 2可能会陷入死循环

如果剩下两个数字,mid值小于等于目标值时,需要更新left= mid位置,相当于没移动,循环判断依旧如此,陷入死循环。


细节二跟求左端点一致。

 视频展示:

在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(右端点)

 

三.题目源码

class Solution {public int[] searchRange(int[] nums, int target) {//判断边界情况int[]  ret = new int[2];ret[0] = ret [1] = -1;if(nums.length == 0) return ret;//求左端点int left = 0; int right = nums.length - 1;while(left < right){int mid = left + (right - left ) / 2;if(nums[mid] < target) left = mid + 1;else right = mid ;}if(nums[right] != target) return ret;else ret[0] = right;//求右端点left = 0;right = nums.length -1;while(left < right){int mid = left + (right - left + 1) / 2;if(nums[mid] <= target) left = mid;else right = mid - 1;}ret[1] = left;return ret;}
}


http://www.ppmy.cn/ops/154585.html

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