/**
 * File: binary_search_insertion.dart
 * Created Time: 2023-08-14
 * Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
 */

/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素なし） */
int binarySearchInsertionSimple(List<int> nums, int target) {
  int i = 0, j = nums.length - 1; // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
  while (i <= j) {
    int m = i + (j - i) ~/ 2; // 中点インデックス m を計算
    if (nums[m] < target) {
      i = m + 1; // target は区間 [m+1, j] にある
    } else if (nums[m] > target) {
      j = m - 1; // target は区間 [i, m-1] にある
    } else {
      return m; // target が見つかったら、挿入位置 m を返す
    }
  }
  // target が見つからなければ、挿入位置 i を返す
  return i;
}

/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素あり） */
int binarySearchInsertion(List<int> nums, int target) {
  int i = 0, j = nums.length - 1; // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
  while (i <= j) {
    int m = i + (j - i) ~/ 2; // 中点インデックス m を計算
    if (nums[m] < target) {
      i = m + 1; // target は区間 [m+1, j] にある
    } else if (nums[m] > target) {
      j = m - 1; // target は区間 [i, m-1] にある
    } else {
      j = m - 1; // target より小さい最初の要素は区間 [i, m-1] にある
    }
  }
  // 挿入位置 i を返す
  return i;
}

/* Driver Code */
void main() {
  // 重複要素のない配列
  List<int> nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35];
  print("\n配列 nums = $nums");
  // 二分探索で挿入位置を探す
  for (int target in [6, 9]) {
    int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
    print("要素 $target の挿入位置のインデックスは $index です");
  }

  // 重複要素を含む配列
  nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15];
  print("\n配列 nums = $nums");
  // 二分探索で挿入位置を探す
  for (int target in [2, 6, 20]) {
    int index = binarySearchInsertion(nums, target);
    print("要素 $target の挿入位置のインデックスは $index です");
  }
}