/**
 * File: binary_search_insertion.java
 * Created Time: 2023-08-04
 * Author: krahets (krahets@163.com)
 */

package chapter_searching;

class binary_search_insertion {
    /* 삽입 위치의 이진 탐색(중복 원소 없음) */
    static int binarySearchInsertionSimple(int[] nums, int target) {
        int i = 0, j = nums.length - 1; // 닫힌 구간 [0, n-1]을 초기화한다
        while (i <= j) {
            int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
            if (nums[m] < target) {
                i = m + 1; // target은 구간 [m+1, j]에 있다
            } else if (nums[m] > target) {
                j = m - 1; // target은 구간 [i, m-1]에 있다
            } else {
                return m; // target을 찾았으므로 삽입 위치 m을 반환한다
            }
        }
        // target을 찾지 못했으므로 삽입 위치 i를 반환한다
        return i;
    }

    /* 삽입 위치의 이진 탐색(중복 원소 있음) */
    static int binarySearchInsertion(int[] nums, int target) {
        int i = 0, j = nums.length - 1; // 닫힌 구간 [0, n-1]을 초기화한다
        while (i <= j) {
            int m = i + (j - i) / 2; // 중간 인덱스 m을 계산한다
            if (nums[m] < target) {
                i = m + 1; // target은 구간 [m+1, j]에 있다
            } else if (nums[m] > target) {
                j = m - 1; // target은 구간 [i, m-1]에 있다
            } else {
                j = m - 1; // target보다 작은 가장 오른쪽 원소는 구간 [i, m-1]에 있다
            }
        }
        // 삽입 위치 i를 반환한다
        return i;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 중복 원소가 없는 배열
        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
        System.out.println("\n배열 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
        // 삽입 위치의 이진 탐색
        for (int target : new int[] { 6, 9 }) {
            int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
            System.out.println("원소 " + target + " ; 삽입 위치의 인덱스: " + index);
        }

        // 중복 원소를 포함하는 배열
        nums = new int[] { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };
        System.out.println("\n배열 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
        // 삽입 위치의 이진 탐색
        for (int target : new int[] { 2, 6, 20 }) {
            int index = binarySearchInsertion(nums, target);
            System.out.println("원소 " + target + " ; 삽입 위치의 인덱스: " + index);
        }
    }
}