每日一题--数字在排序数组中出现的次数

时间:2021-07-30 11:06:18

一下子想到的解法是遍历,时间复杂度为O(n)
改进:排序的数组,想到二分查找查找数字的方法,这里迁移为找第一次出现该数字和最后一次出现该数字,最后得到数组中该数字出现的总次数。
如何在数组中找到第一个数字出现的位置????
二分查找总是先拿中间的值与k作比较,如果中间数字大于k,则第一个出现的肯定在数组的前半段,如果中间数字小于k,则第一个出现的肯定在数组的前半段,较为复杂的是:中间数字等于k,如果中间数字的前一个数字也为k,则第一次出现的在前半段,否则中间数字的位置即为第一次出现的位置。采用递归

考察:知识迁移能力

代码:

package core;

/**问题描述:统计一个数字在排序数组中出现的次数
* 输入:{1,2,3,3,3,3,3,4,5}和3
* 输出:5
* Created by lxq on 2017/9/12.
*/

public class Problem2 {
public static void main(String[] args){
Problem2 problem2 = new Problem2();
int[]array = {1,2,3,3,3,3,4,5};
int k = problem2.getNumberOfK(array,3);
System.out.println(k);
}
public int getNumberOfK(int[] array,int k){
int number = 0;
if(array!=null){
int first = getFirstK(array,k,0,array.length-1);
int last = getLastK(array,k,0,array.length-1);
if(first>-1&&last>-1){
number = last-first+1;
}
}
return number;
}

//利用二分查找,时间复杂度为O(logn),找到到最后一个k在数组中的下标
private int getLastK(int[] array, int k, int start, int end) {
if(start>end)
return -1;
int middleIndex = (end+start)/2;
int middleData = array[middleIndex];
if(middleData==k){
//中间数字是最后一个k,
//特殊情况:中间数字在数组中的最后位置,肯定就是最后一个
if((middleIndex<array.length-1&&array[middleIndex+1]!=k)||middleIndex==array.length-1)
return middleIndex;
//后面位置也是k,说明最后一个k在后半段
else
start = middleIndex+1;
}
else if(middleData>k){
//最后一个k在前半段
end = middleIndex-1;
}else {
//最后一个k在后半段
start = middleIndex+1;
}
return getLastK(array,k,start,end);
}

//利用二分查找,时间复杂度为O(logn),找到第一个k在数组中的下标
private int getFirstK(int[] array, int k, int start, int end) {
if(start>end)
return -1; //不包含k返回-1
int middleIndex = (end+start)/2;
int middleData = array[middleIndex];
//如果中间数字==k,
if(middleData==k){
//中间数的前面一个数字是否也是k
if((middleIndex>0&&array[middleIndex-1]!=k)||middleIndex==0)
return middleIndex;
//第一个数字在前半段,递归调用前半段
else
end = middleIndex-1;
}
//中间数字大于k,在前半段递归调用
else if(middleData>k){
end = middleIndex-1;
}
//中间数字小于k,在后半段递归调用
else {
start = middleIndex+1;
}
return getFirstK(array,k,start,end);
}
}