38. 数字在排序数组中出现的次数

  题目:统计一个数字在排序数组中出现的次数。例如输入排序数组{1,2,3,3,3,3,4,5}和数字3,由于3在这个数组中出现了4次,因此输出4。

  思路:因为是排好序的,所以我们可以使用二分法查找,找出第一个3和最后一个3,就可以求出个数。
  查找第一个3的过程中有如下几种情况:
  1.中间数大于3,则3一定位于前半段,后半段可以不用查。
  2.中间数小于3,则3一定位于后半段,前半段可以不用查。
  3.中间数等于3,则看前面一个数是否为3,依次找出第一个。
  查找最后一个3的过程:
  1,2一样。第3步往依次找最后一个3。

#include<iostream>
using namespace std;

int GetFirstK(int* data, int length, int k, int start, int end)
{
    if (start > end)
    {
        return -1;
    }

    int middleIndex = (start + end) / 2;
    int middleData = data[middleIndex];

    if (middleData == k)
    {
        if ((middleIndex > 0 && data[middleIndex - 1] != k) || middleIndex == 0)
        {
            return middleIndex;        //找到了第一个k的下标
        }
        else
        {
            end = middleIndex - 1;  //继续找k的下一个是不是k
        }
    }
    else if (middleData > k)
    {
        end = middleIndex - 1;  //大于K,则从K的左端找,end是终点下标
    }
    else
    {
        start = middleIndex + 1; //小于K,右边找
    }

    return GetFirstK(data, length, k, start, end);

}

int GetLastK(int* data, int length, int k, int start, int end)
{
    if (start > end)
    {
        return -1;
    }

    int middleIndex = (start + end) / 2;
    int middleData = data[middleIndex];

    if (middleData == k)
    {
        // 和GetFirstK的区别在这
        if ((middleIndex < length - 1 && data[middleIndex + 1] != k) || middleIndex == length - 1)
        {
            return middleIndex;
        }
        else
        {
            start = middleIndex + 1;
        }
    }
    else if (middleData < k)
    {
        start = middleIndex - 1;
    }
    else
    {
        end = middleIndex - 1;
    }

    return GetLastK(data, length, k, start, end);
}

int GetNumberOfK(int* data, int length, int k)
{
    int number = 0;

    if (data != NULL && length > 0)
    {
        int first = GetFirstK(data, length, k, 0, length - 1);
        int last = GetLastK(data, length, k, 0, length - 1);

        if (first > -1 && last > -1)
        {
            number = last - first + 1;
        }
    }

    return number;
}

int main()
{
    int num[8] = {1,2,3,3,3,3,4,5};
    int result = GetNumberOfK((int*)num, 8, 3);
    cout << result << endl;
}

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