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

/**
 * File: binary_search_edge.c
 * Created Time: 2023-05-31
 * Author: Gonglja (glj0@outlook.com)
 */

#include "../utils/common.h"


/* 二分查找最左一个元素 */
int binarySearchLeftEdge(int *nums, int size, int target) {
    int i = 0, j = size - 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 == size || 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 */
int binarySearchRightEdge(int *nums, int size, int target) {
    int i = 0, j = size - 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;
}

/* Driver Code */
int main() {
    int target = 6;
    int nums[] = {1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15};
    int size = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);

    // 二分查找最左一个元素
    int indexLeft = binarySearchLeftEdge(nums, size, target);
    printf("数组中最左一个元素 6 的索引 = %d\n", indexLeft);

    // 二分查找最右一个元素
    int indexRight = binarySearchRightEdge(nums, size, target);
    printf("数组中最右一个元素 6 的索引 = %d\n", indexRight);

    return 0;
}