Study Plan For Algorithms - Part17

1. 搜索旋转排序数组
整数数组 nums 按升序排列，数组中的值 互不相同 。
在传递给函数之前，nums 在预先未知的某个下标 k（0 <= k < nums.length）上进行了 旋转，使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]（下标 从 0 开始 计数）。

给定 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ，如果 nums 中存在这个目标值 target ，则返回它的下标，否则返回 -1 。
时间复杂度为 O(log n) 。

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1

        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2

            if nums[mid] == target:
                return mid
            if nums[left] <= nums[mid]:
                if nums[left] <= target < nums[mid]:
                    right = mid - 1
                else:
                    left = mid + 1
            else:
                if nums[mid] < target <= nums[right]:
                    left = mid + 1
                else:
                    right = mid - 1

        return -1

2. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
给定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]。
时间复杂度为 O(log n) 。

class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        def findFirst(nums, target):
            left, right = 0, len(nums) - 1
            while left <= right:
                mid = left + (right - left) // 2
                if nums[mid] >= target:
                    right = mid - 1
                else:
                    left = mid + 1
            return left if left < len(nums) and nums[left] == target else -1

        def findLast(nums, target):
            left, right = 0, len(nums) - 1
            while left <= right:
                mid = left + (right - left) // 2
                if nums[mid] <= target:
                    left = mid + 1
                else:
                    right = mid - 1
            return right if right >= 0 and nums[right] == target else -1

        return [findFirst(nums, target), findLast(nums, target)]