天哪！我发现了二分查找的BUG！

Question

求问，本题是二分查找的算法，涉及的知识点是查找最左侧和查找最右侧的数据。
我用纸笔演算过，演算的结果没有问题。但是在力扣上结果报错，看意思是超出了范围。
所以有人可以告诉我出现什么问题了？超级感谢~

class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        int x = left(nums, target);
        if (x == -1) {
            return new int[] { -1, -1 };
        } else {
            return new int[] { x, right(nums, target) };
        }
    }

    public int left(int[] a, int target) {
        int i = 0, j = a.length - 1;
        while (i <= j) {
            int m = (i + j) >>> 1;
            if (target <= a[m]) {
                j = m - 1;
            } else {
                i = m + 1;
            }
        }
        if (target == a[i]) {
            return i;
        } else {
            return -1;
        }
    }

    public int right(int[] a, int target) {
        int i = 0, j = a.length - 1;
        while (i <= j) {
            int m = (i + j) >>> 1;
            if (target < a[m]) {
                j = m - 1;
            } else {
                i = m + 1;
            }
        }
        if (target == a[i - 1] && i >= 0) {
            return i - 1;
        } else {
            return -1;
        }
    }
}

题目：
34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
给你一个按照非递减顺序排列的整数数组 nums，和一个目标值 target。请你找出给定目标值在数组中的开始位置和结束位置。
如果数组中不存在目标值 target，返回 [-1, -1]。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
https://leetcode.cn/problems/find-first-and-last-position-of-element-in-sorted-array/?envType=study-plan-v2&envId=binary-search
结果：

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
  at line 21, Solution.left
  at line 3, Solution.searchRange
  at line 56, __DriverSolution__.__helper__
  at line 89, __Driver__.main

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

你的二分查找实现基本正确，但在处理边界情况时存在一些问题。主要问题在于当输入数组为空（nums.length == 0）时，你的代码会尝试访问数组的第0个元素，导致ArrayIndexOutOfBoundsException异常。此外，在查找左侧边界时，如果目标值位于数组末尾，left()方法可能会越界。同样地，在查找右侧边界时，如果目标值位于数组开头，right()方法也可能出现不正确的判断。

解决方案：

1. 检查数组是否为空：在searchRange()方法中首先检查数组长度，如果为0，则直接返回[-1, -1]。
2. 调整边界条件：在left()和right()方法中，确保不会发生数组索引越界的情况。

修改后的代码：

class Solution {
    public int[] searchRange(int[] nums, int target) {
        // 检查数组是否为空
        if (nums.length == 0) {
            return new int[] { -1, -1 };
        }
        
        int leftPos = left(nums, target);
        if (leftPos == -1) {
            return new int[] { -1, -1 };
        } else {
            return new int[] { leftPos, right(nums, target) };
        }
    }

    public int left(int[] a, int target) {
        int i = 0, j = a.length - 1;
        while (i <= j) {
            int m = (i + j) >>> 1;
            if (target <= a[m]) {
                j = m - 1;
            } else {
                i = m + 1;
            }
        }
        // 确保索引不越界，并且找到的目标值与所求相符
        if (i < a.length && target == a[i]) {
            return i;
        } else {
            return -1;
        }
    }

    public int right(int[] a, int target) {
        int i = 0, j = a.length - 1;
        while (i <= j) {
            int m = (i + j) >>> 1;
            if (target < a[m]) {
                j = m - 1;
            } else {
                i = m + 1;
            }
        }
        // 确保索引不越界，并且找到的目标值与所求相符
        if (j >= 0 && target == a[j]) {
            return j;
        } else {
            return -1;
        }
    }
}

这样修改后，代码能够更安全地处理所有边界情况，包括空数组以及目标值位于数组边界的情况。