Leetcode算法【34在排序数组中查找元素】
在之前ARTS打卡中,我每次都把算法、英文文档、技巧都写在一个文章里,这样对我的帮助是挺大的,但是可能给读者来说,一下子有这么多的输入,还是需要长时间的消化。
那我现在改变下方式,将每一个模块细分化,并且描述的更细致点,这样就能和大家更好地交流,更好地探讨具体的细节,也能让大家更好地消化所学的知识。
所以,后续的ARTS打卡,会尝试先将算法以及英文文档拆分开,11月,收获的季节,让我们继续前行,在秋天收获更多,学习更多。小编与你同行!
Algorithm LeetCode算法
在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
(https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/
)
题目描述: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。
你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。
如果数组中不存在目标值,返回 [-1, -1]。
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]
解法一:线性扫描法
因为这是一个简单的一维数组,我们要在数组上进行查找,最笨的方法自然就是用常规的方法进行一个个遍历查找,在这里我们叫他线性扫描。
首先,我们对输入的数组nums
先从头到尾进行遍历,当遇到第一个目标数字target
时中止遍历,并记录下所在的位置。如果没有遇到数字,说明整个数组都不存在该目标,则直接返回一个找不到数字的结果即可,在这里就是 [-1,-1] 。
在找到第一个数字的前提下,我们从数组的尾部往前遍历,遇到第一个目标数字时,就是我们需要的第二个目标数字(因为最左边有一个已经存在了,所以必然存在一个最右边的数字不会产生找不到的情况)。
最后,我们输出结果即可。
/**
*
* @Title :
* @Description: 线性扫描
* @param nums
* @param target
* @return
* @return :int[]
* @throws
*/
public static int[] searchRange1(int[] nums, int target) {
int[] range = {-1,-1};
// 从头到尾遍历,先查找左边的元素
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] == target) {
range[0] = i;
break;
}
}
// 如果左边的元素找到最后也没找到,那么说明数组里不存在此元素,直接返回找不到的结果[-1,-1]
if (range[0] == -1) {
return range;
}
// 从尾到头遍历,继续查找右边的元素
for (int j = nums.length - 1; j >= 0 ; j--) {
if (nums[j] == target) {
range[1] = j;
break;
}
}
return range;
}
解法二:二分查找
为什么会想到用二分查找呢?因为给出的题目里描述了,我们传入的数组是已经排过序的,二分法能有效提高查找效率。
同样的也是需要进行类似线性查找的方式,只不过这次我们查找的次数不会很多。首先,为了找到最左边(或者最右边)包含 target
的下标(而不是找到的话就返回 true
),所以在我们找到一个 target
后不能马上停止。我们需要继续搜索,直到 lo == hi
且它们在某个 target
值处下标相同。
另一个改变是 left
参数的引入,它是一个 boolean
类型的变量,指示我们在遇到 target == nums[mid]
时应该做什么。如果 left
为 true
,那么我们递归查询左区间,否则递归右区间。考虑如果我们在下标为 i
处遇到了 target
,最左边的 target
一定不会出现在下标大于 i
的位置,所以我们永远不需要考虑右子区间。当求最右下标时,道理同样适用。
该方式参考力扣官方题解:https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/solution/zai-pai-xu-shu-zu-zhong-cha-zhao-yuan-su-de-di-yi-/
,感兴趣的同学可以链接过去学习下。
public static int[] searchRange(int[] nums, int target) {
int[] targetRange = {-1,-1};
int leftIndex = searchIndex(nums, target,true);
if (leftIndex == nums.length || nums[leftIndex] != target) {
return targetRange;
}
targetRange[0] = leftIndex;
targetRange[1] = searchIndex(nums, target, false) - 1;
return targetRange;
}
// 遍历左区间或者右区间
private static int searchIndex(int[] nums,int target,boolean left) {
int lo = 0;
int length = nums.length;
while (lo < length) {
int mid = (lo + length) / 2;
if (nums[mid] > target || (left && target == nums[mid])) {
length = mid;
} else {
lo = mid + 1;
}
}
return lo;
}
在上一次长久养成的打卡习惯可千万不能丢呀 还有一个系统介绍了二分法的文章,在这个题解里又做了一次介绍,对你的二分法会有深刻的理解。
所以,小编还是贴出地址来,https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/solution/er-fen-cha-zhao-suan-fa-xi-jie-xiang-jie-by-labula/
让大家去学习下,在这里就不进行赘述了,怕描述错了,达不到作者想要的效果,所以在此说声抱歉啦。
Java 中的 final、finally、finalize 有什么不同?
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