在已排序數組中查找元素的第一個和最后一個位置
給定一個按照升序排列的整數數組`nums`,和一個目標值`target`。要求找出給定目標值在數組中的開始位置和結束位置。時間復雜度為O(logn)。解決方案我們可以使用二分查找來解決這個問題。首先,
給定一個按照升序排列的整數數組`nums`,和一個目標值`target`。要求找出給定目標值在數組中的開始位置和結束位置。時間復雜度為O(logn)。
解決方案
我們可以使用二分查找來解決這個問題。首先,我們需要編寫一個函數,通過二分查找獲取一個指定值在有序數組中第一次出現(xiàn)的位置。如果沒有找到該元素,則返回-1。其偽代碼如下:
```
function findFirstOccurrence(nums, target):
left 0
right nums.length - 1
while left < right:
mid (left right) / 2
if nums[mid] target and (mid 0 or nums[mid-1] ! target):
return mid
elif nums[mid] < target:
left mid 1
else:
right mid - 1
return -1
```
接下來,我們再編寫一個函數,通過二分查找獲取一個指定值在有序數組中最后出現(xiàn)的位置。如果沒有找到該元素,則返回-1。其偽代碼如下:
```
function findLastOccurrence(nums, target):
left 0
right nums.length - 1
while left < right:
mid (left right) / 2
if nums[mid] target and (mid nums.length-1 or nums[mid 1] ! target):
return mid
elif nums[mid] > target:
right mid - 1
else:
left mid 1
return -1
```
接下來,我們將上述兩個二分查找方法結合起來,編寫一個函數來獲取一個元素在排序數組中第一次和最后一次出現(xiàn)的位置。其偽代碼如下:
```
function searchRange(nums, target):
first findFirstOccurrence(nums, target)
last findLastOccurrence(nums, target)
return [first, last]
```
測試方法
為了驗證我們的解決方案是否正確,我們需要編寫一些測試方法。以下是一個簡單的測試方法:
```
function test():
nums [1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6]
target 5
result searchRange(nums, target)
if result [5, 7]:
print("Test Passed")
else:
print("Test Failed")
test()
```
運行測試方法
運行上述測試方法,并觀察控制臺輸出。如果輸出符合預期,則本地測試通過。
提交算法
在完成本地測試之后,可以將算法提交到相應的平臺進行測試。如果經過平臺測試也通過了,那么我們的解決方案就是正確的。
通過以上步驟,我們可以在已排序數組中高效地查找元素的第一個和最后一個位置。這種方法的時間復雜度為O(logn),相比于線性查找的O(n)要更加高效。