34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(二分查找)

34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

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。

如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。

进阶：

• 你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗？

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]

示例 3：

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

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int findTheFirstPos(vector<int> &nums, int target){
 4         int n = nums.size();
 5         int left = 0;
 6         int right = n - 1;
 7         while (left < right) {
 8             int mid = left + (right - left) / 2;
 9             if (nums[mid] < target) {
10                 // 下一轮搜索的区间为[mid + 1, right]
11                 left = mid + 1;
12             } else if (nums[mid] ==target) {
13                 // 下一轮搜索的区间为[left, mid]
14                 right = mid;
15             } else {
16                 // nums[mid] > target,下一轮搜索的区间为[left, mid - 1]
17                 right = mid - 1;
18             }
19         }
20         if (nums[left] == target) {
21             return left;
22         }
23         return -1;
24     }
25     int findTheLastPos(vector<int> &nums, int target){
26         int n = nums.size();
27         int left = 0;
28         int right = n - 1;
29         while (left < right) {
30             int mid = left + (right - left + 1) / 2;
31             if (nums[mid] < target) {
32                 // 下一轮搜索的区间为[mid + 1, right]
33                 left = mid + 1;
34             } else if (nums[mid] ==target) {
35                 // 下一轮搜索的区间为[mid, right]
36                 left = mid;
37             } else {
38                 // nums[mid] > target,下一轮搜索的区间为[left, mid - 1]
39                 right = mid - 1;
40             }
41         }
42         return left;
43     }
44     vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
45         if (nums.empty()) {
46             return {-1, -1};
47         }
48         int first = findTheFirstPos(nums, target);
49         if (first == -1) {
50             return {-1, -1};
51         }
52         int last = findTheLastPos(nums, target);
53         return {first, last};
54     }
55 };