题目
在一个二维数组中,每一行都按照从左到右递增的顺序排序,每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一共函数,输入这样的一个二维数组和一个整数,判断数组中是否含有该整数
例如下面的二维数组就是每行、每列都递增排序。如果在这个数组中查找数字7,则返回true,如果查找数字5,由于数组不含有该数字,则返回false
1 2 8 9
2 4 9 12
4 7 10 13
6 8 11 15
分析
首先我们选取数组右上角的数字9,由于9大于7,并且9还是第4列的第一个(也是最小的)数字,因此7不可能出现在数字9所在的列。于是我们把这一列从需要考虑的区域内剔除,之后需要分析剩下的3列。
在所剩下的矩阵中,位于右上角的数字是8,同样8大于7,因此8所在的列我们也可以剔除。接下来我们只要分析剩下的2列即可。
在剩下的2列中,数字2位于数组的右上角,2小于7,那么要查找的7可能在2的右边也可能在下边,在前面的步骤中,我们已经将2右边的列都已经被剔除了,也就是说2只能是出现在2的下边,于是我们把2所在的行剔除。在剩下的数字中,数字4位于又上角,由于4小于7,同样剔除4所在的行。
在剩下的2行中,位于右上角的数字7正好是我们要查找的,于是查找过程结束。
总结上面查找的过程
我们可以发现规律,首先选取数组中右上角的数字,如果该数字等于要查找的数字,则查找结束;如果该数字大于要查找的数字,则剔除这个数字所在的列;如果该数字小于要查找的数字,则剔除数字所在的行。
也就是说,如果要查找的数字不在数组的右上角,则每一次都在数组的查找范围剔除一行或者一列,这样每一步都可以缩小查找的范围,直到找到要查找的数字,或者查找范围为空
算法从右上角元素开始比较
如果相等就返回;如果大于则列减少,否则行增加
bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
bool found = false;
if(matrix != nullptr && rows > 0 && columns > 0)
{
int row = 0;
int column = columns - 1;
while(row < rows && column >=0)
{
if(matrix[row * columns + column] == number) // 使用指针获取二维数组的值进行比较
{
found = true;
break;
}
else if(matrix[row * columns + column] > number)
-- column;
else
++ row;
}
}
return found;
}
二维数组在内存中占据连续的空间,在内存中从上到下存储各行元素,在同行中按照从左到右的顺序存储,因此我们可以根据行号和列号计算出相当于数组首地址的偏移量
使用二维数组
bool find(int target, vector<vector<int>> array)
{
int rows = array.size(); // 矩阵行
int cols = array[0].size(); // 矩阵列数
bool found = false;
if (rows > 0 && cols > 0)
{
int row = 0; // 第一行
int col = cols - 1; // 最后一列
while (row < rows && col >= 0) {
if (array[row][col] == target) // 当前值跟目标值相等正好找到
{
found = true;
break;
}
else if (array[row][col] > target) // 当前值比目标值大
--col;
else
++row;
}
}
return found;
}
算法从左下角开始比较
相等就返回;若大于则列增加,否则行减少
bool find1(int target, vector<vector<int>> array)
{
int rows = array.size();
int cols = array[0].size();
bool found = false;
if (rows > 0 && cols > 0)
{
int row = rows - 1; // 最后一行
int col = 0; // 第一列
while (row >= 0 && col < cols)
{
if (array[row][col] == target)
{
found = true;
break;
}
else if (array[row][col] > target)
--row;
else
++col;
}
}
return found;
}
暴力解法,两层for循环
bool Find(vector<vector<int> > array,int target)
{
int row = 0, col = 0, t = 0;
bool isFound = false;
for(int i = 0; i < array.size( ) ; ++i)
{
for(int j = 0; j < array[i].size( ); ++j)
{
//边输入边验证
if(false == isFound && target == array[i][j])
{
//已经找到后就没必要再找了
isFound = true;
}
}
}
return isFound;
}
参考
《剑指offer》