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好的,我将以您提供的方式来重新优化文章内容。
我也很好奇,这个问题该怎么解决呢?所以我决定仔细思考一下。给定一个已经按升序排列的整数数组 nums
和一个目标值 target
,任务是找出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,则返回 [-1, -1]
。
首先,我想到了最简单的线性搜索方法。这种方法的思路是逐个检查数组中的每一个元素。具体步骤如下:
left
和继续向前移动到下一个元素。left
将记录第一个出现的位置,而最后一个出现的位置在上一步骤中已经确定。例如,对于 nums = [5,7,7,8,8,10]
而言,目标 target = 8
,第一次搜索找到索引3是第一个8。然后继续搜索,找到索引4是最后一个8,因此返回 [3,4]
。
这种方法的时间复杂度是 O(n)
,其中 n
是数组的长度。适用于小规模数据,但对于大规模数据,效率可能较低。
接下来,我想到了可以通过二分查找来优化性能。因为数组已经排序,所以可以利用二分查找来快速定位目标值。为了找到目标值的起始和结束位置,需要进行两次二分查找。
left
设为0,右指针 right
设为数组的长度 - 1。mid
,如果 nums[mid]
等于目标值,则记录当前 mid
为可能的起始位置,并将右指针更新为 mid
,继续向左查找以确定是否有更早的起始位置。nums[mid]
大于目标值,则目标值在左边子数组,右指针更新为 mid - 1
。例如,还是上面的数组,第一次二分查找找到第一个8的位置为索引3。
left
为0,右指针 right
设为数组的长度 - 1。mid
,如果 nums[mid]
等于目标值,则记录当前 mid
为可能的结束位置,并将左指针更新为 mid + 1
,继续向右查找以确定是否有更晚的结束位置。nums[mid]
小于目标值,则目标值在右边子数组,左指针更新为 mid + 1
。这样,通过两次二分查找,可以在 O(log n)
时间内找到目标值的起始和结束位置。
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输入:nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输入:nums = [], target = 0
通过上述两种方法,可以有效地解决问题。线性搜索法简单易实现,但对于大数组效率较低;而二分查找法能够显著提升性能,达到 O(log n)
时间复杂度,是更优的选择。根据实际需求选择合适的方法,以达到最佳的性能和效率。
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