PHP 求解在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

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

来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

解题思路 1

暴力查找加处理特殊结果

class Solution {

    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @param Integer $target
     * @return Integer[]
     */
    function searchRange($nums, $target) {
        // 设置默认值 

        $result = [-1, -1];

        if (empty($nums)) {
            return $result;
        }

        // 循环 + 暴力赋值 $result

        $i = 0;
        foreach ($nums as $key => $num) {
            if ($num == $target) {
                if ($i == 0) {
                    $result[0] = $key;
                } else {
                    $result[1] = $key;
                }
                $i++;
            }
        }

        // 兼容只出现一次的情况

        if ($result[0] !== -1 && $result[1] == -1) {
            return [$result[0], $result[0]];
        }

        return $result;
    }
}

解题思路 2

利用二分法思路，先利用二分法找到符合 target 的值，再分别用二分法求 target 起始的位置和结束的位置。

class Solution {

    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @param Integer $target
     * @return Integer[]
     */
    function searchRange($nums, $target) {
        $result = [-1, -1];
        if (empty($nums)) {
            return $result;
        }

        $left = 0;
        $count = count($nums);
        $right = $count - 1;
        while ($left <= $right) {
            $mid = round($left + ($right - $left) / 2);
            if ($nums[$mid] == $target) {
                $left = $mid;
                $right = $mid;
                // 如果 $nums[$left - 1] == $nums[$left],则继续二分法找起始位置

                while ($left > 0 && $nums[$left - 1] === $nums[$left]) {
                    --$left;
                }

                // 如果 $nums[$right + 1] == $nums[$right],则继续二分法找结束位置

                while ($right < $count - 1 && $nums[$right] === $nums[$right + 1]) {
                    ++$right;
                }

                $result[0] = $left;
                $result[1] = $right;
                break;
            } else if ($nums[$mid] > $target) {
                $right = $mid - 1;
            } else {
                $left = $mid + 1;
            }
        }

        return $result;
    }
}

参考链接：

1. 极客时间 算法面试通关40讲

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