【Leetcode 34】在排序數組中查找元素的第一個和最後一個位置

題目描述

解題思路

解法一：二分查找法

第一步：通過正常的二分查找法定位到要查找到的元素
第二步：定位到指定的元素後，再找到它的開始和結束位置
舉例說明：

當nums[mid] == target時，開始查找第一個和最後一個位置：

• 查找第一個位置，爲了縮小右邊界，開始從左邊查找，如果nums[mid] = nums[mid-1]，則target出現的第一個位置還需繼續向左查找，繼續使用二分法得到mid=1，小於target，則L加1，繼續使用二分法得到mid=2，且nums[mid] != nums[mid-1]，則2爲target出現的起始位置
• 查找最後一個位置，同上開始從右邊查找，如果nums[mid] = nums[mid+1]，則target出現的最後一個位置還需繼續向右查找，繼續使用二分法得到mid=5，此時nums[mid] != nums[mid+1]，則說明5爲target出現的終止位置。

python代碼

class Solution:
    def searchRange(self, nums, target):
        if not nums:
            return [-1,-1]
        n = len(nums)
# 查找第一個和最後一個元素
        def find(is_find_first):
            begin = 0
            end = n-1
            # if和elif的邏輯跟正常的二分查找一樣
            while begin<=end:
                mid = begin+(end-begin)//2
                if nums[mid]>target:
                    end = mid-1
                elif nums[mid]<target:
                    begin = mid+1
                # 找到目標值了，開始定位到第一個和最後一個位置
                else:
                    # 查找第一個和最後一個邏輯很類似，這裏用一個變量標記
                    # 是查找第一個還是查找最後一個
                    if is_find_first:
                        # 如果不滿足條件，縮小右邊界，繼續往左邊查找
                        if mid>0 and nums[mid]==nums[mid-1]:
                            end = mid-1
                        else:
                            return mid
                    else:
                        # 如果不滿足條件，增大左邊界，繼續往右邊查找
                        if mid<n-1 and nums[mid]==nums[mid+1]:
                            begin = mid+1
                        else:
                            return mid
            return -1
        return [find(True), find(False)]
s = Solution()
print(s.searchRange([5,7,8,8,8,8,10],8))