// 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 <iostream>
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 = ;
if (data != nullptr && length > )
{
int first = GetFirstK(data, length, k, , length - );//得到第一个k的位置
int last = GetLastK(data, length, k, , length - );//得到最后第一个k的位置
if (first > - && last > -)
number = last - first + ;//因为是排序好的，所以直接求其中个数
}
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)//没找到第一个k，返回-1
return -;
int middleIndex = (start + end) / ;
int middleData = data[middleIndex];//受启发于二分查找
if (middleData == k)//第一种情况，中间值等于k
{
if ((middleIndex > && data[middleIndex - ] != k)//如果中间值左边的值不是k，或者中间值是数组的开头，则它就是第一个k
|| middleIndex == )
return middleIndex;
else
end = middleIndex - ;
}
else if (middleData > k)
end = middleIndex - ;
else
start = middleIndex + ;
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 -;
int middleIndex = (start + end) / ;
int middleData = data[middleIndex];
if (middleData == k)
{
if ((middleIndex < length - && data[middleIndex + ] != k)
|| middleIndex == length - )
return middleIndex;
else
start = middleIndex + ;
}
else if (middleData < k)
start = middleIndex + ;
else
end = middleIndex - ;
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[] = { , , , , , , , };
Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 查找的数组出现在数组的开头
void Test2()
{
int data[] = { , , , , , };
Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 查找的数组出现在数组的结尾
void Test3()
{
int data[] = { , , , , , };
Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 查找的数字不存在
void Test4()
{
int data[] = { , , , , , , };
Test("Test4", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 查找的数字比第一个数字还小，不存在
void Test5()
{
int data[] = { , , , , , , };
Test("Test5", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 查找的数字比最后一个数字还大，不存在
void Test6()
{
int data[] = { , , , , , , };
Test("Test6", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 数组中的数字从头到尾都是查找的数字
void Test7()
{
int data[] = { , , , };
Test("Test7", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 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[] = { , , , };
Test("Test8", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 数组中只有一个数字，是查找的数字
void Test9()
{
int data[] = { };
Test("Test9", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 数组中只有一个数字，不是查找的数字
void Test10()
{
int data[] = { };
Test("Test10", data, sizeof(data) / sizeof(int), , );
}
// 鲁棒性测试，数组空指针
void Test11()
{
Test("Test11", nullptr, , , );
}
int main(int argc, char* argv[])
{
Test1();
Test2();
Test3();
Test4();
Test5();
Test6();
Test7();
Test8();
Test9();
Test10();
Test11();
system("pause");
return ;
}