JZ-C-38

剑指offer第三十八题：数字在排序数组中出现的次数

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  2 // Name        : JZ-C-38.cpp
  3 // Author      : Laughing_Lz
  4 // Version     :
  5 // Copyright   : All Right Reserved
  6 // Description : 数字在排序数组中出现的次数
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  8
  9 #include <iostream>
 10 #include <stdio.h>
 11 using namespace std;
 12
 13 int GetFirstK(int* data, int length, int k, int start, int end);
 14 int GetLastK(int* data, int length, int k, int start, int end);
 15
 16 int GetNumberOfK(int* data, int length, int k) {
 17     int number = 0;
 18
 19     if (data != NULL && length > 0) {
 20         int first = GetFirstK(data, length, k, 0, length - 1);
 21         int last = GetLastK(data, length, k, 0, length - 1);
 22
 23         if (first > -1 && last > -1)
 24             number = last - first + 1;
 25     }
 26
 27     return number;
 28 }
 29
 30 // 找到数组中第一个k的下标。如果数组中不存在k，返回-1
 31 int GetFirstK(int* data, int length, int k, int start, int end) {
 32     if (start > end)
 33         return -1;
 34
 35     int middleIndex = (start + end) / 2;
 36     int middleData = data[middleIndex];
 37
 38     if (middleData == k) {
 39         if ((middleIndex > 0 && data[middleIndex - 1] != k) || middleIndex == 0)// data[middleIndex - 1] != k 以此判断是不是第一个k
 40             return middleIndex;
 41         else
 42             end = middleIndex - 1;
 43     } else if (middleData > k)
 44         end = middleIndex - 1;
 45     else
 46         start = middleIndex + 1;
 47
 48     return GetFirstK(data, length, k, start, end);
 49 }
 50
 51 // 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
 52 int GetLastK(int* data, int length, int k, int start, int end) {
 53     if (start > end)
 54         return -1;
 55
 56     int middleIndex = (start + end) / 2;
 57     int middleData = data[middleIndex];
 58
 59     if (middleData == k) {
 60         if ((middleIndex < length - 1 && data[middleIndex + 1] != k)//data[middleIndex + 1] != k 以此判断是不是最后一个k
 61                 || middleIndex == length - 1)
 62             return middleIndex;
 63         else
 64             start = middleIndex + 1;
 65     } else if (middleData < k)
 66         start = middleIndex + 1;
 67     else
 68         end = middleIndex - 1;
 69
 70     return GetLastK(data, length, k, start, end);
 71 }
 72
 73 // ====================测试代码====================
 74 void Test(char* testName, int data[], int length, int k, int expected) {
 75     if (testName != NULL)
 76         printf("%s begins: ", testName);
 77
 78     int result = GetNumberOfK(data, length, k);
 79     if (result == expected)
 80         printf("Passed.\n");
 81     else
 82         printf("Failed.\n");
 83 }
 84
 85 // 查找的数字出现在数组的中间
 86 void Test1() {
 87     int data[] = { 1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 5 };
 88     Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
 89 }
 90
 91 // 查找的数组出现在数组的开头
 92 void Test2() {
 93     int data[] = { 3, 3, 3, 3, 4, 5 };
 94     Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
 95 }
 96
 97 // 查找的数组出现在数组的结尾
 98 void Test3() {
 99     int data[] = { 1, 2, 3, 3, 3, 3 };
100     Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
101 }
102
103 // 查找的数字不存在
104 void Test4() {
105     int data[] = { 1, 3, 3, 3, 3, 4, 5 };
106     Test("Test4", data, sizeof(data) / sizeof(int), 2, 0);
107 }
108
109 // 查找的数字比第一个数字还小，不存在
110 void Test5() {
111     int data[] = { 1, 3, 3, 3, 3, 4, 5 };
112     Test("Test5", data, sizeof(data) / sizeof(int), 0, 0);
113 }
114
115 // 查找的数字比最后一个数字还大，不存在
116 void Test6() {
117     int data[] = { 1, 3, 3, 3, 3, 4, 5 };
118     Test("Test6", data, sizeof(data) / sizeof(int), 6, 0);
119 }
120
121 // 数组中的数字从头到尾都是查找的数字
122 void Test7() {
123     int data[] = { 3, 3, 3, 3 };
124     Test("Test7", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 4);
125 }
126
127 // 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
128 void Test8() {
129     int data[] = { 3, 3, 3, 3 };
130     Test("Test8", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
131 }
132
133 // 数组中只有一个数字，是查找的数字
134 void Test9() {
135     int data[] = { 3 };
136     Test("Test9", data, sizeof(data) / sizeof(int), 3, 1);
137 }
138
139 // 数组中只有一个数字，不是查找的数字
140 void Test10() {
141     int data[] = { 3 };
142     Test("Test10", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 0);
143 }
144
145 // 鲁棒性测试，数组空指针
146 void Test11() {
147     Test("Test11", NULL, 0, 0, 0);
148 }
149
150 int main(int argc, char** argv) {
151     Test1();
152     Test2();
153     Test3();
154     Test4();
155     Test5();
156     Test6();
157     Test7();
158     Test8();
159     Test9();
160     Test10();
161     Test11();
162
163     return 0;
164 }