[数据结构与算法]C++刷题之旅（49）

LeetCode算法入门（第四十九天）

二分查找

34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

class Solution {
public:
    vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {
        int leftBorder = getLeftBorder(nums, target);
        int rightBorder = getRightBorder(nums, target);
        if (leftBorder == -2 || rightBorder == -2) return {-1, -1};
        if (rightBorder - leftBorder > 1) return {leftBorder + 1, rightBorder - 1};
        return {-1, -1};
    }
private:
     int getRightBorder(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        int rightBorder = -2; // 记录一下rightBorder没有被赋值的情况
        while (left <= right) {
            int middle = left + ((right - left) / 2);
            if (nums[middle] > target) {
                right = middle - 1;
            } else { // 寻找右边界，nums[middle] == target的时候更新left
                left = middle + 1;
                rightBorder = left;
            }
        }
        return rightBorder;
    }
    int getLeftBorder(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0;
        int right = nums.size() - 1;
        int leftBorder = -2; // 记录一下leftBorder没有被赋值的情况
        while (left <= right) {
            int middle = left + ((right - left) / 2);
            if (nums[middle] >= target) { // 寻找左边界，nums[middle] == target的时候更新right
                right = middle - 1;
                leftBorder = right;
            } else {
                left = middle + 1;
            }
        }
        return leftBorder;
    }
};

33.搜索旋转数组

旋转后，总会存在某一部分是有序的

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.size() - 1;
        while(left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if(nums[mid] >= nums[left]) {// 说明left和mid是在一个单调递增区间
                if(target >= nums[left] && target <= nums[mid]) { 
                    //判断target在不在区间里面，在的话缩小右边界，但nums[mid]有可能为target
                    right = mid;
                } else {
                    //不在区间里面，num[mid]不可能为target,所以缩小左边界的时候可以+1
                    left = mid + 1;
                }
            } else { //nums[mid] < nums[left]这说明mid和right在一个区间
                if(target >= nums[mid] && target <= nums[right]) {
                    //判断target在不在区间里面，在的话缩小左边界，但nums[mid]有可能为target
                    left = mid;
                } else {
                    //不在区间里面，num[mid]不可能为target,所以缩小右边界的时候可以-1
                    right = mid - 1;
                }
            } 
        }
        
        return nums[left] == target ? left : -1;
    }
};

74.搜索二维矩阵

class Solution {
public:
    bool searchMatrix(vector<vector<int>> matrix, int target) {
    if(matrix.size() == 0)
        return false;
    int row = 0, col = matrix[0].size()-1;
    while(row < matrix.size() && col >= 0){
        if(matrix[row][col] < target)   //若当前行的最后一个元素小于目标值，则去下一行找
            row++;
        else if(matrix[row][col] > target)  //若当前行的最后一个元素大于目标值，则在当前行的前一列去找
            col--;
        else
            return true;
    }
    return false;

    }
};