劍指Offer 04.二維數組中的查找

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題目:二維數組中的查找

在一個 n * m 的二維數組中,每一行都按照從左到右遞增的順序排序,每一列都按照從上到下遞增的順序排序。請完成一個函數,輸入這樣的一個二維數組和一個整數,判斷數組中是否含有該整數。

示例:

現有矩陣matrix如下:
[
[1,   4,  7, 11, 15],
[2,   5,  8, 12, 19]
[3,   6,  9, 16, 22]
[10, 13, 14, 17, 24],
[18, 21, 23, 26, 30]
]
給定target = 5,返回true。
給定target = 20,返回false。
0 ≤ n ≤ 1000
0 ≤ m ≤ 1000

題目分析:

根據題意可知,如圖所示,藍色部分是有可能大於紅色部分的元素(要仔細理解題意,不只是右下角大於紅色部分)

圖1

如下圖所示,藍色部分是可能小於紅色部分的元素 (要仔細理解題意,不只是左上下角小於紅色部分)

在這裏插入圖片描述

思路:

​ 首先可以想到暴力解法,即遍歷整個二維數組,但這樣並沒有用到題目所給二維數組的性質,時間複雜度O(m * n),不是一個很好的解法。

我們可以利用左下角或者右上角元素的特殊性質,即:

左下角元素:所在列的最大值,所在行的最小值
右上角元素:所在列的最小值,所在行的最大值

接下來以左下角元素爲例:

左下角元素設爲X

target < X,那麼target一定在X上面的行中,此時原來那行就被除去了;

target > X,那麼target一定在X右面的列中,此時原來那列就被除去了;

直到定位到最後。

時間複雜度:O(m + n), 空間複雜度:O(1)

C++代碼:

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        int row = matrix.size();//行數
        if(row == 0) return false;
        int column = matrix[0].size();列數
        int i = row - 1, j = 0;
        while(i >= 0 && j < column){
            if(target < matrix[i][j]) i--;
            else if(target > matrix[i][j]) j++;
            else return true;
        }
        return false;//沒找到
    }
};

tips: 1. 一定要先判斷行數,而不是行列一起求。

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