设a[0:n-1]是已经排好序的数组，请改写二分搜索算法，使得： 当搜索元素x不在数组中时，返回小于x的最大元素位置i 和大于x的最小元素位置 j （完整源码，含测试代码） 当搜索元素x在数组中时，返回元素x在数组中的位置

在已经排序的数组`a[0:n-1]`上进行二分搜索并同时处理查找元素`x`不存在和存在的情况，可以稍微修改原始二分搜索的逻辑。以下是使用Python语言实现的版本：

def binary_search_with_extrema(a, n, x):
    left = 0
    right = n - 1
    max_index = left
    min_index = right

    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2

        # 如果x在数组中
        if a[mid] == x:
            return mid

        # 如果x大于中间元素，则更新最大值的位置
        elif a[mid] < x:
            left = mid + 1
            if left == n or a[left] > x:
                max_index = left - 1  # 如果左边界已超过，更新最大值
            else:
                min_index = mid  # 否则更新最小值
        else:  # x小于中间元素
            right = mid - 1

    # 返回小于x的最大元素位置和大于x的最小元素位置
    return max_index, min_index


# 测试代码
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
n = len(a)
x = 4

result = binary_search_with_extrema(a, n, x)
if result[0] != -1:
    print(f"Element {x} found at index {result[0]}")
else:
    print(f"Element {x} not found. Smallest greater element is at index {result[0]}, "
          f"Largest smaller element is at index {result[1]}")