hello-algo/codes/java/chapter_searching/binary_search_edge.java

/**
 * File: binary_search_edge.java
 * Created Time: 2023-05-21
 * Author: Krahets (krahets@163.com)
 */

package chapter_searching;

public class binary_search_edge {
    /* 二分查找最左一个元素 */
    static int binarySearchLeftEdge(int[] nums, int target) {
        int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
        while (i <= j) {
            int m = i + (j - i) / 2; // 计算中点索引 m
            if (nums[m] < target)
                i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
            else if (nums[m] > target)
                j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
            else
                j = m - 1; // 首个小于 target 的元素在区间 [i, m-1] 中
        }
        if (i == nums.length || nums[i] != target)
            return -1; // 未找到目标元素，返回 -1
        return i;
    }

    /* 二分查找最右一个元素 */
    static int binarySearchRightEdge(int[] nums, int target) {
        int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
        while (i <= j) {
            int m = i + (j - i) / 2; // 计算中点索引 m
            if (nums[m] < target)
                i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
            else if (nums[m] > target)
                j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
            else
                i = m + 1; // 首个大于 target 的元素在区间 [m+1, j] 中
        }
        if (j < 0 || nums[j] != target)
            return -1; // 未找到目标元素，返回 -1
        return j;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int target = 6;
        int[] nums = { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };

        // 二分查找最左一个元素
        int indexLeft = binarySearchLeftEdge(nums, target);
        System.out.println("数组中最左一个元素 6 的索引 = " + indexLeft);

        // 二分查找最右一个元素
        int indexRight = binarySearchRightEdge(nums, target);
        System.out.println("数组中最右一个元素 6 的索引 = " + indexRight);
    }
}