整数二分模板

题目

给定一个按照升序排列的长度为 $n$ 的整数数组，以及 $q$ 个查询。

对于每个查询，返回一个元素 $k$ 的起始位置和终止位置（位置从 $0$ 开始计数）。

如果数组中不存在该元素，则返回 $-1 -1$。

输入格式 第一行包含整数 $n$ 和 $q$，表示数组长度和询问个数。

第二行包含 $n$ 个整数（均在 $1∼10000$ 范围内），表示完整数组。

接下来 $q$ 行，每行包含一个整数 $k$，表示一个询问元素。

输出格式 共 $q$ 行，每行包含两个整数，表示所求元素的起始位置和终止位置。

如果数组中不存在该元素，则返回 $-1 -1$。

数据范围 $1≤n≤100000$

$1≤q≤10000$

$1≤k≤10000$ 输入样例：

6 3
1 2 2 3 3 4
3
4
5

输出样例：

3 4
5 5
-1 -1

思路

二分模板

1. 找左边界

while (l < r)
{
    int mid = (l + r) >> 1;
    if (k <= f[mid]) r = mid;
    else l = mid + 1;
}

2. 找右边界

int l = 0, r = n - 1;
while (l < r)
{
    int mid = (l + r + 1) >> 1;  // +1是为了防止越界
    if (k >= f[mid]) l = mid;
    else r = mid - 1;
}

代码

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;
int n, q, k, f[N];

void bs()
{
    int l = 0, r = n - 1;
    while (l < r)
    {
        int mid = (l + r) >> 1;
        if (k <= f[mid]) r = mid;
        else l = mid + 1;
    }
    
    if (f[l] != k) cout << "-1 -1" << endl;
    else
    {
        cout << l << " ";
        int l = 0, r = n - 1;
        while (l < r)
        {
            int mid = (l + r + 1) >> 1;
            if (k >= f[mid]) l = mid;
            else r = mid - 1;
        }
        cout << l << endl;
    }
}

int main()
{
    cin >> n >> q;
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) scanf("%d", &f[i]);
    while (q -- )
    {
        cin >> k;
        bs();
    }
    
    return 0;
}