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在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
七崽爱吃小饼干2026/01/18阅读 0专栏 算法合集

在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums,和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。

如果数组中不存在目标值 target,返回 [-1, -1]。

你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

示例 1:

codeType
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出:[3,4]

示例 2:

codeType
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出:[-1,-1]

示例 3:

codeType
输入:nums = [], target = 0
输出:[-1,-1]

提示:

  • 0 <= nums.length <= 105
  • -109 <= nums[i] <= 109
  • nums 是一个非递减数组
  • -109 <= target <= 109

解法

只需要用两次二分查找,分别查找目标值的左边界和右边界即可

ts
function searchRange(nums: number[], target: number): number[] {
    // 目标值可以用二分查找直接找到
    // 问题在于如何找到目标值的边界
    // (如果是逐个找,最坏的情况下时间复杂度会变成O(n))
    let ans = [-1, -1]
    // 可以直接用二分查找找左边界和右边界
    // 找到目标值以后要加一个判断,比如左边界的左边一位和其值不等
    const n = nums.length
    let low = 0, high = n - 1
    // 查找左边界
    while(low <= high){
        let mid = Math.floor((low + high) / 2)
        if(nums[mid] === target && nums[mid - 1] !== target){
            // 找到左边界
            ans[0] = mid
            break;
        }
        if(nums[mid] >= target){
            // 左边界在mid左边
            high = mid - 1
        }else{
            // 左边界在mid右边
            low = mid + 1
        }
    }
    // 没找到左边界
    if(ans[0] === -1) return ans
    // 查找右边界
    low = 0, high = n - 1
    while(low <= high){
        let mid = Math.floor((low + high) / 2)
        if(nums[mid] === target && nums[mid + 1] !== target){
            // 右边界
            ans[1] = mid
        }
        if(nums[mid] <= target){
            // 右边界在右边
            low = mid + 1
        }else{
            // 右边界在左边
            high = mid - 1
        }
    }
    return ans
};
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