【刷题1】LeetCode 34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 java题解

2021.08.08更新：
据评论指出，原先的代码在用例为[2,2],1时不能通过。
原因是找不到时，数组下标越界。
目前的解决方法是在循环判断条件那里 限制了左右边界的合法范围。
代码已修改。

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1.题目

https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/

2.分析

两次二分查找过程，分别找最小下标和最大下标。

3.代码

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums={2,2};
        Solution s=new Solution();
        int[] res=s.searchRange(nums,1);
        System.out.println(res[0]);
        System.out.println(res[1]);
    }
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int[] res=new int[]{-1,-1};
        if(nums==null||nums.length==0)
            return res;
        if(nums.length==1&&nums[0]!=target)
            return res;

        int left=0;
        int right=nums.length-1;

        while(left<=right&&left>=0&&left<nums.length&&right>=0&&right<nums.length){
            int mid=left+(right-left)/2;
            if(nums[mid]==target){
                //左边有相同值，说明第一个位置在mid左边，right=mid-1
                if(mid-1>=left&&nums[mid-1]==nums[mid]){
                    right=mid-1;
                }
                //左边无相同值，说明这就是第一个位置，找到了，退出循环
                else{
                    res[0]=mid;
                    break;
                }
            }
            else if(nums[mid]>target){
                right=mid-1;
            }
            else{
                left=mid+1;
            }
        }

        left=res[0];//把左边界的值设为left，这样范围小点
        right=nums.length-1;

        while(left<=right&&left>=0&&left<nums.length&&right>=0&&right<nums.length){
            int mid=left+(right-left)/2;
            if(nums[mid]==target){
                //右边有相同值，说明最后一个位置在右边，left=mid+1
                if(mid+1<=right&&nums[mid+1]==nums[mid]){
                    left=mid+1;
                }
                //右边无相同值，说明这就是最后一个位置，找到了，退出循环
                else{
                    res[1]=mid;
                    break;
                }
            }
            else if(nums[mid]>target){
                right=mid-1;
            }
            else{
                left=mid+1;
            }
        }
        return res;
    }
}

4.复杂度

时间复杂度：O(logn)。由于二分查找每次将搜索区间大约划分为两等分，所以至多有ceil⌈log 2n⌉ 次迭代。二分查找的过程被调用了两次，所以总的时间复杂度是对数级别的。
空间复杂度：O(1)。所有工作都是原地进行的，所以总的内存空间是常数级别的。

5.结果