34. 在排序陣列中查詢元素的第一個和最後一個位置(中)

Frommoon發表於2024-03-07

目錄
  • 題目
  • 法一、用兩次二分分別找到左右邊界
  • 法二、找到一個值與target相等後用兩個指標先後探尋

題目

  • 給你一個按照非遞減順序排列的整數陣列 nums,和一個目標值 target。請你找出給定目標值在陣列中的開始位置和結束位置。
    如果陣列中不存在目標值 target,返回 [-1, -1]。
    你必須設計並實現時間複雜度為 O(log n) 的演算法解決此問題。

示例 1:

輸入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
輸出:[3,4]

示例 2:

輸入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
輸出:[-1,-1]

示例 3:

輸入:nums = [], target = 0
輸出:[-1,-1]

法一、用兩次二分分別找到左右邊界

class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        def left_search(nums:List[int],target:int):#尋找左邊界
            left=0
            right=len(nums)-1
            while left<=right:
                mid=left+(right-left)//2
                if nums[mid]<target:
                    left=mid+1
                elif nums[mid]>target:
                    right=mid-1
                else:
                    right=mid-1
            if left>=len(nums) or nums[left]!=target:
                return -1
            return left
        def right_search(nums:List[int],target:int):#尋找右邊界
            left=0
            right=len(nums)-1
            while left<=right:
                mid=left+(right-left)//2
                if nums[mid]<target:
                    left=mid+1
                elif nums[mid]>target:
                    right=mid-1
                else:
                    left=mid+1
            if right<0 or nums[right]!=target:
                return -1
            return right
           
        if len(nums)==0 or nums[0]>target or nums[-1]<target:#特殊情況
            return [-1,-1]
        start=left_search(nums,target)#找到左邊界
        end=right_search(nums,target)#找到右邊界
        return [start,end]

法二、找到一個值與target相等後用兩個指標先後探尋

class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        left = 0
        right = len(nums) - 1
        res = [-1, -1]#初始化為沒找到的情況,找到範圍直接更改列表
        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if nums[mid] < target:
                left = mid + 1
            elif nums[mid] > target:
                right = mid - 1
            else:#當中間值等於target時
                start = mid#當找到一個與target相等的值時,定義兩個指標指向當前位置
                end = mid
                while start > 0 and nums[start - 1] == target:#start指標向前探索
                    start -= 1
                while end < len(nums) - 1 and nums[end + 1] == target:#end指標向後探索
                    end += 1
                res[0] = start#更改res的值
                res[1] = end
                return res
        return res

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