二分查找-在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定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 target，返回 [-1, -1]。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

示例

输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]

查找区间左端点

这里采取二分查找
将数组分为两部分：
在这里插入图片描述

使用左右指针，边比较边移动
在这里插入图片描述

两种可能：

ret<target: left=mid+1
ret>=target: right=mid

注意：循环条件left<right；当两个指针相遇时既是答案，继续判断只会导致死循环

求中点时，同样有两种方式；如果采用第二种方式：遇到ret>=target时，就会死循环
在这里插入图片描述

查找区间右端点
基本同上
将数组分为两部分：
在这里插入图片描述

两种可能：

ret=<target: left=mid
ret>target: right=mid-1

注意：循环条件left<right；当两个指针相遇时既是答案，继续判断只会导致死循环

同上求中点时也是两种方式，这里与上面相反，用第一种方式，遇到 ret=<target时，就会死循环
在这里插入图片描述

完整代码如下：

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target){
        //处理边界情况
        if(nums.size()==0) return {-1,-1};
        int begin=0;
        //二分左端点
        int left=0,right=nums.size()-1;
        while(left<right){
            int mid = left+(right-left)/2;
            if(nums[mid]>=target) right = mid;
            else left = mid+1;
        }
        if(nums[left]!=target) return {-1,-1};
        begin = left;
        //二分右端点
        left=0,right=nums.size()-1;
        while(left<right){
            int mid = left+(right-left+1)/2;
            if(nums[mid]<=target) left = mid;
            else right=mid-1;
        }
        return {begin,right};
    }
};