Сложность: medium
Дан массив целых чисел nums, отсортированный в неубывающем порядке, найдите начальную и конечную позицию заданного целевого значения.
Если целевое значение не найдено в массиве, верните [-1, -1].
Вы должны написать алгоритм со временной сложностью O(log n).
Пример:
Input: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
Output: [3,4]
👨💻 Алгоритм:
1️⃣Определите функцию под названием findBound, которая принимает три аргумента: массив, целевое значение для поиска и булевое значение isFirst, указывающее, ищем ли мы первое или последнее вхождение цели.
Мы используем 2 переменные для отслеживания подмассива, который мы сканируем. Назовем их begin и end. Изначально begin устанавливается в 0, а end — в последний индекс массива.
2️⃣Мы итерируем, пока begin не станет больше, чем end.
На каждом шаге мы вычисляем средний элемент mid = (begin + end) / 2. Мы используем значение среднего элемента, чтобы решить, какую половину массива нам нужно искать.
Если nums[mid] == target:
Если isFirst true — это означает, что мы пытаемся найти первое вхождение элемента. Если mid == begin или nums[mid - 1] != target, тогда мы возвращаем mid как первое вхождение цели. В противном случае мы обновляем end = mid - 1.
Если isFirst false — это означает, что мы пытаемся найти последнее вхождение элемента. Если mid == end или nums[mid + 1] != target, тогда мы возвращаем mid как последнее вхождение цели. В противном случае мы обновляем begin = mid + 1.
3️⃣Если nums[mid] > target — мы обновляем end = mid - 1, так как мы должны отбросить правую сторону массива, поскольку средний элемент больше цели.
Если nums[mid] < target — мы обновляем begin = mid + 1, так как мы должны отбросить левую сторону массива, поскольку средний элемент меньше цели.
В конце нашей функции мы возвращаем значение -1, что указывает на то, что цель не найдена в массиве.
В основной функции searchRange мы сначала вызываем findBound с isFirst, установленным в true. Если это значение равно -1, мы можем просто вернуть [-1, -1]. В противном случае мы вызываем findBound с isFirst, установленным в false, чтобы получить последнее вхождение, а затем возвращаем результат.
😎 Решение:
class Solution:
def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
lower_bound = self.findBound(nums, target, True)
if lower_bound == -1:
return [-1, -1]
upper_bound = self.findBound(nums, target, False)
return [lower_bound, upper_bound]
def findBound(self, nums: List[int], target: int, isFirst: bool) -> int:
N = len(nums)
begin, end = 0, N - 1
while begin <= end:
mid = int((begin + end) / 2)
if nums[mid] == target:
if isFirst:
if mid == begin or nums[mid - 1] < target:
return mid
end = mid - 1
else:
if mid == end or nums[mid + 1] > target:
return mid
begin = mid + 1
elif nums[mid] > target:
end = mid - 1
else:
begin = mid + 1
return -1
Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний