34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置

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二分查找
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https://leetcode-cn.com/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/
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给定一个按照升序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。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]。
进阶：
  • 你可以设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题吗？
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

二分法

思路
先找左边界，再找右边界。如果左边界不存在，那么直接返回即可
题解
class Solution:
    def searchRange(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        left = 0
        right = len(nums)-1
        res = [-1, -1]
        # 先查找左边界
        while left <= right:
            mid = left + (right - left)
            if nums[mid] == target:
                right = mid - 1
            elif nums[mid] > target:
                right = mid - 1
            elif nums[mid] < target:
                left += 1

        if left >= len(nums) or nums[left]!=target:
            return res
        res[0] = left

        # 查找右边界, 此时left不用更新
        right = len(nums) - 1
        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if nums[mid] == target:
                left = mid + 1
            elif nums[mid] > target:
                right = mid - 1
            elif nums[mid] < target:
                left = mid + 1
        res[1] = right
        return res