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Copyright(c) 2016, Harry He
All rights reserved.
Distributed under the BSD license.
(See accompanying file LICENSE.txt at
https://github.com/zhedahht/CodingInterviewChinese2/blob/master/LICENSE.txt)
*******************************************************************/
//==================================================================
// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 作者：何海涛
//==================================================================
// 面试题53（一）：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。
#include <cstdio>
int GetFirstK(const int* data, int length, int k, int start, int end);
int GetLastK(const int* data, int length, int k, int start, int end);
int GetNumberOfK(const int* data, int length, int k)
{
int number = 0;
if(data != nullptr && 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;
}
// 找到数组中第一个k的下标。如果数组中不存在k，返回-1
int GetFirstK(const 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;
else
end = middleIndex - 1;
}
else if(middleData > k)
end = middleIndex - 1;
else
start = middleIndex + 1;
return GetFirstK(data, length, k, start, end);
}
// 找到数组中最后一个k的下标。如果数组中不存在k，返回-1
int GetLastK(const 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 < 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);
}
// ====================测试代码====================
void Test(const char* testName, int data[], int length, int k, int expected)
{
if(testName != nullptr)
printf("%s begins: ", testName);
int result = GetNumberOfK(data, length, k);
if(result == expected)
printf("Passed.\n");
else
printf("Failed.\n");
}
// 查找的数字出现在数组的中间
void Test1()
{
int data[] = {1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}
// 查找的数组出现在数组的开头
void Test2()
{
int data[] = {3, 3, 3, 3, 4, 5};
Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}
// 查找的数组出现在数组的结尾
void Test3()
{
int data[] = {1, 2, 3, 3, 3, 3};
Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}
// 查找的数字不存在
void Test4()
{
int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
Test("Test4", data, sizeof(data) / sizeof(int), 2, 0);
}
// 查找的数字比第一个数字还小，不存在
void Test5()
{
int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
Test("Test5", data, sizeof(data) / sizeof(int), 0, 0);
}
// 查找的数字比最后一个数字还大，不存在
void Test6()
{
int data[] = {1, 3, 3, 3, 3, 4, 5};
Test("Test6", data, sizeof(data) / sizeof(int), 6, 0);
}
// 数组中的数字从头到尾都是查找的数字
void Test7()
{
int data[] = {3, 3, 3, 3};
Test("Test7", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
}
// 数组中的数字从头到尾只有一个重复的数字，不是查找的数字
void Test8()
{
int data[] = {3, 3, 3, 3};
Test("Test8", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
}
// 数组中只有一个数字，是查找的数字
void Test9()
{
int data[] = {3};
Test("Test9", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 1);
}
// 数组中只有一个数字，不是查找的数字
void Test10()
{
int data[] = {3};
Test("Test10", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
}
// 鲁棒性测试，数组空指针
void Test11()
{
Test("Test11", nullptr, 0, 0, 0);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
Test1();
Test2();
Test3();
Test4();
Test5();
Test6();
Test7();
Test8();
Test9();
Test10();
Test11();
return 0;
}