数的范围 | 整数二分

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AC.789 数的范围

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题目描述

给定一个按照升序排列的长度为 $n$ 的整数数组，以及 $q$ 个查询。对于每个查询，返回一个元素 $k$ 的起始位置和终止位置（位置从 $0$ 开始计数）。

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输入格式

第一行包含整数 $n$ 和 $q$，表示数组长度和询问个数。第二行包含 n 个整数（均在 $1\sim 10000$ 范围内），表示完整数组。接下来 $q$ 行，每行包含一个整数 $k$，表示一个询问元素。

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输出格式

共 $q$ 行，每行包含两个整数，表示所求元素的起始位置和终止位置。

如果数组中不存在该元素，则返回 $-1-1$。

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数据范围

$1\le n\le 100000$

$1\le q\le 10000$

$1\le k\le 10000$

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输入样例

6 3
1 2 2 3 3 4
3
4
5

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输出样例

3 4
5 5
-1 -1

---

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题解

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
#define ios_base \
    ios::sync_with_stdio(false);\
    cin.tie(nullptr),cout.tie(nullptr)

int n,q,target;
vector<int> vc;
//二分查找目标元素第一次出现的位置
int binary_search_first(vector<int>& nums,int target)
{
    int left=0,right=nums.size()-1;  //确定左右边界
    int first_position=-1;  //记录目标元素最后一次出现的位置

    while (left<=right)  //循环进行二分查找
    {
        int mid=left+((right-left)>>1);  //如果直接取平均可能会溢出
        if(nums[mid]==target)
        {
            first_position=mid;
            right=mid-1;  //将右边界左移
        }else if (nums[mid]<target)
        {
            left=mid+1;  //左边界右移
        }else{
            right=mid-1;  //右边界左移
        }
        
    }
    return first_position;
}

//二分查找目标元素最后一次出现的位置
int binary_search_last(vector<int>& nums,int target)
{
    int left=0,right=nums.size()-1;  //确定左右边界
    int last_position=-1;  //记录目标元素最后一次出现的位置

    while (left<=right)  //循环进行二分查找
    {
        int mid=left+((right-left)>>1);  //如果直接取平均可能会溢出
        if(nums[mid]==target)
        {
            last_position=mid;
            left=mid+1;  //将左边界右移
        }else if (nums[mid]<target)
        {
            left=mid+1;  //左边界右移
        }else{
            right=mid-1;  //右边界左移
        }
        
    }
    return last_position;
}

int main()
{         
    ios_base;
    cin>>n>>q;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        int temp;
        cin>>temp;
        vc.push_back(temp);
    }
    while (q--)
    {
        cin>>target;
        int start=binary_search_first(vc,target);
        int end=binary_search_last(vc,target);
        if (start!=-1 && end!=-1)
        {
            cout<<start<<" "<<end<<'\n';
        }else{
            cout<<"-1 -1"<<'\n';
        }
        
    }
    
    return 0;
}