[NC105] 二分查找-II

NC105 二分查找-II

题目描述

请实现有重复数字的升序数组的二分查找
给定一个 元素有序的（升序）整型数组 nums 和一个目标值 target ，写一个函数搜索 nums 中的第一个出现的target，如果目标值存在返回下标，否则返回 -1

示例1

输入：
[1,2,4,4,5],4
返回值：
2
说明：
从左到右，查找到第1个为4的，下标为2，返回2

示例2

输入：
[1,2,4,4,5],3
返回值：
-1

示例3

输入：
[1,1,1,1,1],1
返回值：
0

解题思路

题目类似于手动实现一个二分查找的 lower_bound，只不过略有不同：

• lower_bound 找不到元素时，返回第一个大于元素的位置；
• 本题找不到时直接返回 -1

手写二分查找需要注意的点：

1. 无论开区间还是闭区间，注意区间长度为 0，1，2 的时候是否会死循环；
2. 相等时直接移动左右指针，可以分别实现 upper_bound 和 lower_bound 的功能；
3. [lower_bound, upper_bound) 的语义是目标元素所在区间；

参考代码

class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 如果目标值存在返回下标，否则返回 -1
     * @param nums int整型vector 
     * @param target int整型 
     * @return int整型
     */
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        // write code here
        if (nums.empty() || target < nums[0] || target > nums.back()) return -1;
        int l = 0, r = nums.size();
        while (l < r) {
            int m = l + (r - l) / 2;
            if (nums[m] >= target) {
                r = m;
            } else {
                l = m + 1;
            }
        }
        if (nums[l] == target) return l;
        return -1;
    }
};