力扣34(java)-在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置（中等）

题目：

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 1：

输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出：[3,4]
示例 2：

输入：nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出：[-1,-1]
示例 3：

输入：nums = [], target = 0
输出：[-1,-1]

提示：

• 0 <= nums.length <= 105
• -10⁹ <= nums[i] <= 10⁹
• nums 是一个非递减数组
• -10⁹ <= target <= 10⁹

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array
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解题思路：

【二分查找】

需要查找起始位置和结束位置

1.查找起始位置：运用二分查找，left = 0， right = nums.length() - 1，需要找到大于等于target的最左边界

• 当nums[mid] >= target时，往左边区域找，此时 rigth = mid；
• 当nums[mid] < target，往右边区域找，此时left = mid + 1;
• 循环结束的条件是：left >= right，此时的nums[left] != target，说明没找打，就直接返回[-1, -1]，否则就找到了起始位置L。

2.查找结束位置：运用二分查找，left = 0, right = nums.length()-1，需要找到小于等于target的最右边界

• 当nums[mid] > target时，往左边区域找，此时 rigth = mid - 1；
• 当nums[mid] <= target，往右边区域找，此时left = mid ;
• 循环结束，找到了最后一个小于等于target的位置即结束位置R，返回[L, R]。

java代码：

 1 class Solution {
 2     public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
 3         if (nums.length == 0) return new int[]{-1, -1};
 4         int left = 0, right = nums.length - 1;
 5         while (left < right){
 6             int mid = left + (right - left) / 2;
 7             if (nums[mid] >= target){
 8                 //往左边找
 9                 right = mid;
10             }else{
11                 left = mid + 1;
12             }
13         }
14         if (nums[left] != target)  return new int[]{-1, -1};
15         int L = left;
16         left = 0;
17         right = nums.length - 1;
18         while (left < right){
19             int mid = left + (right - left + 1) / 2;
20             if (nums[mid] <= target){
21                 //往右边找
22                 left = mid;
23             }else {
24                 right = mid -1;
25             }
26         }
27         return new int[]{L, left};
28     }
29 }

二分查找的另一种写法：

 1 class Solution {
 2     public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
 3         if (nums.length == 0) return new int[]{-1,-1};
 4         int Firstindex = FirstTargetIndex(nums, target);
 5         if (Firstindex == -1) return new int[]{-1,-1};
 6         int Lastindex = LastTargetIndex(nums, target);
 7         return new int[]{Firstindex, Lastindex};
 8     }
 9     //找第一个目标位置
10     public int FirstTargetIndex(int[] nums, int target){
11         int left = 0, right = nums.length - 1;
12         while (left < right){
13             int mid = left + (right - left) / 2;
14             //注意这里的条件区间，在右边，取的是离中间值最近的边界值为第一个目标值
15             if (nums[mid] >= target){
16                 //搜索区间为[left,mid]
17                 right = mid;
18             }else{
19                 //搜索区间为[mid+1, right]
20                 left = mid + 1;
21             }
22         }
23         if (nums[left] == target) return left;
24         return -1;
25     }
26     //找第一个目标位置
27     public int LastTargetIndex(int[] nums, int target){
28         int left = 0, right = nums.length - 1;
29         while (left < right){
30             int mid = left + (right - left + 1) / 2;
31             //注意这里的条件区间，在左边，取的是离中间值最近的边界值为最后一个目标值
32             if (nums[mid] <= target){
33             //搜索区间为[mid, right],注意这时mid应该改为向上取整
34                 left = mid;
35             }else{
36             //搜索区间为[left, right - 1]
37                 right = mid - 1;
38             }
39         }
40         return left;
41     }
42 }

与 剑指offer53(Java)-在排序数组中查找数字（简单）差不多，只是返回的形式不一样。