leetcode-搜索-34-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

描述

• 给定一个按照升序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
• 你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。
• 如果数组中不存在目标值，返回 [-1, -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]

思路 1

• 根据二分查找，找到左边第一个不小于目标值的位置
• 从上一步中的位置开始到最后，二分查找，确定右边最后一个符合条件值的位置
• 得到结果

解法 1

function getBinarySearchLowerBound (array, low, high, target) {
  // 找到第一个不小于目标值的位置
  while (low < high) {
    const mid = Math.floor((low + high) / 2);
    if (array[mid] < target) {
      low = mid + 1;
    } else {
      high = mid;
    }
  }

  // 如果相等，则匹配，否则不匹配
  return array[low] === target ? low : -1;
}

function getBinarySearchUpperBound (array, low, high, target) {
  // 找到第一个不大于目标值的位置
  while (low < high) {
    const mid = Math.ceil((low + high) / 2);
    if (array[mid] > target) {
      high = mid - 1;
    } else {
      low = mid;
    }
  }

  // 如果相等，则匹配，否则不匹配
  return array[high] === target ? high : -1;
}

const searchRange = function (nums, target) {
  const size = nums.length;
  const low = getBinarySearchLowerBound(nums, 0, size - 1, target);
  if (low === -1) {
    return [-1, -1];
  }
  // 从左边数字的位置开始
  const high = getBinarySearchUpperBound(nums, low >= 0 ? low : 0, size - 1, target);
  return [low, high];
};