二维数组的查找

本文介绍了一种高效的查找算法,用于在一个NxM的整数矩阵中查找特定元素x的位置,矩阵的行和列均按升序排列。算法通过比较目标值与矩阵右上角元素来逐步缩小搜索范围,直至找到目标值或确认不存在。

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题目描述

有一个NxM的整数矩阵,矩阵的行和列都是从小到大有序的。请设计一个高效的查找算法,查找矩阵中元素x的位置。

给定一个int有序矩阵mat,同时给定矩阵的大小nm以及需要查找的元素x,请返回一个二元数组,代表该元素的行号和列号(均从零开始)。保证元素互异。

测试样例:
[[1,2,3],[4,5,6]],2,3,6

返回:[1,2]


代码:

class Finder {
public:
    vector<int> findElement(vector<vector<int> > mat, int n, int m, int x) {
        // write code here
        int i=0;
        int j=m-1;
        vector<int> result;
        while(i<n&&j>=0){
            if(x==mat[i][j]) 
                break;            
            if(x>mat[i][j])
                i++;
            else
                j--;                    
        }
        
        result.push_back(i);
        result.push_back(j);
        return result;
    }
};


### C++ 二维数组 查找元素 遍历 示例 #### 1. 二维数组的定义与初始化 在C++中,可以使用静态或动态方式创建二维数组。以下是两种常见的声明方式: - **静态二维数组**: ```cpp int array[3][4] = { {0, 1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}, {8, 9, 10, 11} }; ``` - **动态二维数组**: ```cpp int rows = 3; int cols = 4; int** dynamicArray = new int*[rows]; for (int i = 0; i < rows; ++i) { dynamicArray[i] = new int[cols]; } // 初始化动态数组 for (int i = 0; i < rows; ++i) { for (int j = 0; j < cols; ++j) { dynamicArray[i][j] = i * cols + j; } } ``` #### 2. 按行遍历二维数组 按照行优先顺序访问二维数组是一种常见的方式。这种方式通常更高效,因为内存布局通常是连续存储的。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; void rowTraversal(int array[][4], int rows) { for (int i = 0; i < rows; ++i) { for (int j = 0; j < 4; ++j) { cout << array[i][j] << " "; } cout << endl; } } ``` 此代码展示了如何逐行打印二维数组的内容[^3]。 #### 3. 按列遍历二维数组 另一种遍历方式是按照列优先顺序访问二维数组。尽管这种方法可能不如按行遍历效率高,但在某些场景下仍然适用。 ```cpp void columnTraversal(int array[][4], int rows) { for (int j = 0; j < 4; ++j) { for (int i = 0; i < rows; ++i) { cout << array[i][j] << " "; } cout << endl; } } ``` 该函数实现了按列优先顺序输出二维数组中的元素。 #### 4. 查找特定元素及其索引 为了在一个二维数组查找某个特定值并返回其位置(即行列坐标),可以通过嵌套循环实现如下功能: ```cpp pair<int, int> findElement(const int array[][4], int rows, int target) { for (int i = 0; i < rows; ++i) { for (int j = 0; j < 4; ++j) { if (array[i][j] == target) { return make_pair(i, j); } } } return make_pair(-1, -1); // 如果未到目标,则返回 (-1,-1) } ``` 上述代码片段提供了一种方法来定位给定数值的位置[^1]。 #### 性能差异分析 当处理大规模数据集时,不同方向上的迭代速度会受到缓存命中率的影响而有所区别。具体来说,由于现代计算机体系结构的特点——CPU高速缓存机制的存在,使得沿同一维度连续读取的数据能够更好地利用这些硬件特性从而提升性能表现。
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