二分搜索模板 Leetcode 34 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

一、寻找排序数组中的一个数（基本的二分搜索），如果存在，返回其索引，否则返回 -1。

       

  int binary_search(vector<int>& nums, int target)
    {
        if(nums.empty()) return -1;
        int low = 0;
        int high = nums.size()-1;//
        while(low <= high)// 
        {
            int mid = low +(high-low)/2;//防止溢出
            if(nums[mid] < target)
            {
                low = mid +1;
            }
            else if(nums[mid] > target)
            {
                high  = mid - 1;
            }
            else if(nums[mid] == target)
            {
               //找到一个即可，找到就立即返回
                return low;
            }
        }
        return -1;
    }

二.  寻找左侧边界的二分查找

      

int left_bound( vector<int>& nums, int target)
    {
        if(nums.empty()) return -1;
        int low = 0,high = nums.size()-1;
        while(low <= high)
        {
            int mid = low +(high-low)/2;//防止溢出
            if(nums[mid] < target)
            {
                low = mid +1;
            }
            else if(nums[mid] > target)
            {
                high  = mid - 1;
            }
            else if(nums[mid] == target)
            {
                // 别返回，收紧右侧边界以锁定左侧边界
                high = mid - 1;
            }
        }
        //最后要检查low 越界的情况
        if(low >= nums.size() || nums[low] != target)
        {
            return -1;
        }
    
        return low;
    }

三. 寻找右侧边界的二分查找

   

int right_bound( vector<int>& nums, int target)
    {
        if(nums.empty()) return -1;
        int low = 0,high = nums.size()-1;
        while(low <= high)
        {
            int mid = low +(high-low)/2;//防止溢出
            if(nums[mid] < target)
            {
                low = mid +1;
            }
            else if(nums[mid] > target)
            {
                high  = mid - 1;
            }
            else if(nums[mid] == target)
            {
                //不返回 收紧左侧边界以锁定右侧边界
                low = mid + 1;
            }
        }
       //验证 high 越界情况
        if(high < 0 || nums[high] != target)
        {
            return -1;
        }
        return high;
    }