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wordpress搜索慢怎么解决,苏州seo关键词优化推广,iis能建设网站吗,微信小程序定制开发报价方案文章目录 一、问题引入:寻找区间的边界二、二分的核心:二段性三、左边界的查找逻辑(找第一个 ≥ target 的位置)四、右边界的查找逻辑(找最后一个 ≤ target 的位置)五、代码实现六、二分边界模板总结结语 …

文章目录

  • 一、问题引入:寻找区间的边界
  • 二、二分的核心:二段性
  • 三、左边界的查找逻辑(找第一个 ≥ target 的位置)
  • 四、右边界的查找逻辑(找最后一个 ≤ target 的位置)
  • 五、代码实现
  • 六、二分边界模板总结
  • 结语

在这里插入图片描述

一、问题引入:寻找区间的边界

本题要求在非递减数组中找到目标值的起始位置和结束位置,若不存在则返回 [-1, -1]。由于数组有序,常规二分只能定位任意目标位置,但本题需精确边界,这就需要利用 二分查找的二段性 设计条件。

二、二分的核心:二段性

二段性 指数组可被某个条件划分为两部分:一部分满足条件,另一部分不满足。例如:

  • 左边界:数组分为「小于 target 的区间」和「大于等于 target 的区间」,分界点即左边界。
  • 右边界:数组分为「小于等于 target 的区间」和「大于 target 的区间」,分界点即右边界。

利用二段性,我们可通过调整二分条件,让指针逐步逼近边界。

三、左边界的查找逻辑(找第一个 ≥ target 的位置)

以示例 nums = [5,7,7,8,8,10], target=8 为例,左边界是索引 3。

算法步骤

  1. 初始化left=0, right=n-1(n 为数组长度)。
  2. 循环条件while (left < right)(当 left==right 时结束,此时即为结果)。
  3. 计算中点mid = left + (right - left) / 2(取左中位数,避免死循环)。
  4. 条件判断
    • nums[mid] < target:mid 在「小于 target 区间」,左边界必在右侧,故 left = mid + 1
    • 否则(nums[mid] ≥ target):mid 可能在目标区间内,缩小右边界,故 right = mid
  5. 结果验证:循环结束后,检查 nums[left] 是否等于 target。若不等,说明目标不存在。

四、右边界的查找逻辑(找最后一个 ≤ target 的位置)

仍以示例为例,右边界是索引 4。

算法步骤

  1. 初始化:复用左边界的 left(优化性能),重置 right = n-1
  2. 循环条件while (left < right)
  3. 计算中点mid = left + (right - left + 1) / 2(取右中位数,避免死循环)。
  4. 条件判断
    • nums[mid] > target:mid 在「大于 target 区间」,右边界必在左侧,故 right = mid - 1
    • 否则(nums[mid] ≤ target):mid 可能在目标区间内,扩大左边界,故 left = mid
  5. 结果直接使用:循环结束后,right 即为右边界(因左边界已验证存在,无需重复判断)。

五、代码实现

class Solution {
public:vector<int> searchRange(vector<int>& nums, int target) {if (nums.empty()) return {-1, -1}; // 空数组直接返回// 1. 查找左边界int left = 0, right = nums.size() - 1;while (left < right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] < target){left = mid + 1; // 左半区不满足,右移左指针} else {right = mid;    // 右半区可能满足,左移右指针}}int start = left; // 暂存左边界if (nums[start] != target) return {-1, -1}; // 目标不存在// 2. 查找右边界right = nums.size() - 1; // 重置右指针(左指针可复用start)while (left < right) {int mid = left + (right - left + 1) / 2; // 右中位数if (nums[mid] > target) {right = mid - 1; // 右半区不满足,左移右指针} else {left = mid;      // 左半区可能满足,右移左指针}}int end = right;return {start, end};}
};

六、二分边界模板总结

场景循环条件中点计算条件判断逻辑
左边界left < rightmid = left + (right-left)/2nums[mid] < target → left=mid+1;否则 right=mid
右边界left < rightmid = left + (right-left+1)/2nums[mid] > target → right=mid-1;否则 left=mid

记忆技巧

  • 左边界用 左中位数,右边界用 右中位数,避免死循环。
  • 条件判断中,让需要 “跳出” 的区间移动指针(如左边界中,<target 的区间需跳出,故 left=mid+1)。

结语

二分查找的边界问题核心是 二段性的挖掘指针收缩的细节处理。记住:边界的本质是二段性,模板的差异是中位数和条件的选择,理解这一点,二分问题将迎刃而解。

http://www.dtcms.com/wzjs/253431.html

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