C++实现LeetCode(34.在有序数组中查找元素的第一个和最后一个位置)

 更新时间:2021年07月14日 14:51:49   作者:Grandyang  
这篇文章主要介绍了C++实现LeetCode(34.在有序数组中查找元素的第一个和最后一个位置),本篇文章通过简要的案例,讲解了该项技术的了解与使用,以下就是详细内容,需要的朋友可以参考下

[LeetCode] 34. Find First and Last Position of Element in Sorted Array 在有序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

Given an array of integers nums sorted in ascending order, find the starting and ending position of a given target value.

Your algorithm's runtime complexity must be in the order of O(log n).

If the target is not found in the array, return [-1, -1].

Example 1:

Input: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
Output: [3,4]

Example 2:

Input: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
Output: [-1,-1]

这道题让我们在一个有序整数数组中寻找相同目标值的起始和结束位置,而且限定了时间复杂度为 O(logn),这是典型的二分查找法的时间复杂度,所以这里也需要用此方法,思路是首先对原数组使用二分查找法,找出其中一个目标值的位置,然后向两边搜索找出起始和结束的位置,代码如下:

解法一:

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int idx = search(nums, 0, nums.size() - 1, target);
        if (idx == -1) return {-1, -1};
        int left = idx, right = idx;
        while (left > 0 && nums[left - 1] == nums[idx]) --left;
        while (right < nums.size() - 1 && nums[right + 1] == nums[idx]) ++right;
        return {left, right};
    }
    int search(vector<int>& nums, int left, int right, int target) {
        if (left > right) return -1;
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (nums[mid] == target) return mid;
        if (nums[mid] < target) return search(nums, mid + 1, right, target);
        else return search(nums, left, mid - 1, target);
    }
};

可能有些人会觉得上面的算法不是严格意义上的 O(logn) 的算法,因为在最坏的情况下会变成 O(n),比如当数组里的数全是目标值的话,从中间向两边找边界就会一直遍历完整个数组,那么下面来看一种真正意义上的 O(logn) 的算法,使用两次二分查找法,第一次找到左边界,第二次调用找到右边界即可,具体代码如下:

解法二:

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> res(2, -1);
        int left = 0, right = nums.size();
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
            else right = mid;
        }
        if (right == nums.size() || nums[right] != target) return res;
        res[0] = right;
        right = nums.size();
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] <= target) left = mid + 1;
            else right = mid;
        }
        res[1] = right - 1;
        return res;
    }
};

其实我们也可以只使用一个二分查找的子函数,来同时查找出第一个和最后一个位置。如何只用查找第一个大于等于目标值的二分函数来查找整个范围呢,这里用到了一个小 trick,首先来查找起始位置的 target,就是在数组中查找第一个大于等于 target 的位置,当返回的位置越界,或者该位置上的值不等于 target 时,表示数组中没有 target,直接返回 {-1, -1} 即可。若查找到了 target 值,则再查找第一个大于等于 target+1 的位置,然后把返回的位置减1,就是 target 的最后一个位置,即便是返回的值越界了,减1后也不会越界,这样就实现了使用一个二分查找函数来解题啦,参见代码如下:

解法三:

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int start = firstGreaterEqual(nums, target);
        if (start == nums.size() || nums[start] != target) return {-1, -1};
        return {start, firstGreaterEqual(nums, target + 1) - 1};
    }
    int firstGreaterEqual(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.size();
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
            else right = mid;
        }
        return right;
    }
};

到此这篇关于C++实现LeetCode(34.在有序数组中查找元素的第一个和最后一个位置)的文章就介绍到这了,更多相关C++实现在有序数组中查找元素的第一个和最后一个位置内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • 用C语言实现猜数字游戏

    用C语言实现猜数字游戏

    这篇文章主要为大家详细介绍了用C语言实现猜数字游戏,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2020-10-10
  • C++如何实现DNS域名解析

    C++如何实现DNS域名解析

    这片文章介绍了C++如何实现DNS域名解析,还有对相关技术的介绍,代码很详细,需要的朋友可以参考下
    2015-07-07
  • C++设计模式之工厂方法模式的实现及优缺点

    C++设计模式之工厂方法模式的实现及优缺点

    工厂方法模式是一个创建型设计模式,通过定义一个创建对象的接口,让其子类决定实例化哪一个工厂类,这篇文章主要给大家介绍了关于C++设计模式之工厂方法模式的实现及优缺点,需要的朋友可以参考下
    2021-06-06
  • Visual C++ 常用数据类型转换方法详解

    Visual C++ 常用数据类型转换方法详解

    本文纯粹是总结一下有关类型转换的贴子,需要的朋友可以参考下
    2017-06-06
  • MFC对话框中实现走马灯效果

    MFC对话框中实现走马灯效果

    这篇文章主要为大家详细介绍了MFC对话框中实现走马灯效果,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2020-05-05
  • C语言自定义函数的实现

    C语言自定义函数的实现

    这篇文章主要介绍了C语言自定义函数的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2021-01-01
  • 浅谈分词器Tokenizer

    浅谈分词器Tokenizer

    分词器的工作就是分解文本流成词(tokens).在这个文本中,每一个token都是这些字符的一个子序列。一个分析器(analyzer)必须知道它所配置的字段,但是tokenizer不需要,分词器(tokenizer)从一个字符流(reader)读取数据,生成一个Token对象(TokenStream)的序列
    2021-06-06
  • C++ deque容器的具体使用

    C++ deque容器的具体使用

    deque又称双端队列容器。deque容器中存储元素并不能保证所有元素都存储到连续的内存空间中,本文详细的介绍了C++ deque容器的使用,感兴趣的可以了解一下
    2021-05-05
  • c 调用python出现异常的原因分析

    c 调用python出现异常的原因分析

    本篇文章是对使用c语言调用python出现异常的原因进行了详细的分析介绍,需要的朋友参考下
    2013-05-05
  • C++中cout的格式使用详细介绍

    C++中cout的格式使用详细介绍

    cout 是C++中 ostream 类型的对象,该类被封装在 < iostream > 库中,该库定义的名字都在命名空间 std 中,所以 cout 全称是 std::cout 。本文重点给大家介绍C++中cout的格式使用,需要的朋友参考下吧
    2021-06-06

最新评论