Leetcode 精选之二分查找（在排序数组中查找元素的第一个和

题目描述

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]

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解题思路

可以用二分查找找出第一个位置和最后一个位置，但是寻找的方法有所不同，需要实现两个二分查找。我们将寻找 target 最后一个位置，转换成寻找 target+1 第一个位置，再往前移动一个位置。这样我们只需要实现一个二分查找代码即可。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {5,7,7,8,8,10};
        
        System.out.println(Arrays.toString(searchRange(nums,8)));
        System.out.println(Arrays.toString(searchRange(nums,6)));
    }
    
    public static int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int first = findFirst(nums, target);
        int last = findFirst(nums, target + 1) - 1;
        if (first == nums.length || nums[first] != target) {
            return new int[]{-1, -1};
        } else {
            return new int[]{first, Math.max(first, last)};
        }
    }

    public static int findFirst(int[] nums, int target) {
        int l = 0, h = nums.length; // 注意 h 的初始值
        while (l < h) {
            int m = l + (h - l) / 2;
            if (nums[m] >= target) {
                h = m;
            } else {
                l = m + 1;
            }
        }
        return l;
    }
}

测试结果