二维数组的查找
题目:
在一个 n * m 的二维数组中,每一行都按照从左到右递增的顺序,每一列都从上到下递增的顺序排序。请完成一个高效的函数,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。
示例:
现有矩阵ar如下:
[
[1 , 4 , 7 ,11 , 5],
[2 , 5 , 8, 12, 19],
[3 , 6 , 9, 16, 22],
[10,13,14,17,24],
[18,21,23,26,30]
]
给定val = 5,返回true
给定val = 20,返回false
思路:
思路一:暴力破解法,直接遍历整个二维数组。通过和二维数组中每个元素进行比较,如果匹配成功,返回true。否则返回false。
时间复杂度:因为要遍历整个二维数组,和二维数组中的每个元素进行比较。所以时间复杂度为:O(n*m)
空间复杂度:O(1)
public static boolean findNumberIn2Array(int[][] arr,int val){
boolean res = false;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j <arr[i].length ; j++) {
if (arr[i][j] == val){
res = true;
}
}
}
return res;
}
思路二:通过题目中所给的二维数组的特点。
二维数组中,每一列都从左到右依次递增,每一行都从上到下依次递增。于是,我们可以开始从二维数组中的右上角的那个元素开始,我们记该元素为current。如果val == current
,则返回true。如果current < val
, 说明当前元素 小于 目标元素。则我们就往下 移动 1 行。 如果current > val
,说明当前元素 大于 目标元素,则我们向左移动一列。
如果当前元素大于目标值,说明当前元素的下边的所有元素一定大于目标值,此时我们就不能向下继续找,而是需要向左找,只有向左找才有可能找到目标。如果当前元素小于目标值,则说明当前元素的左边的所有值 一定小于目标值,我们只能向下查找。
时间复杂度:O(n+m),行最多增至n,列最多从m减为0.所以最多查询n+m次。
空间复杂度:O(1)
代码实现:
public static boolean findNumberIn2Array2(int[][] ar,int val){
boolean res = false;
if (ar==null || ar.length ==0 || ar[0].length ==0) return res;
int rows = ar.length; // 总行数
int columns = ar[0].length; // 总列数
int row = 0; // 二维数组右上角的元素的 x坐标
int column = columns-1; // 二维数组左上角元素的 y 坐标
while(row < rows && column >= 0){
int current = ar[row][column];
if (current == val){
res = true;
break;
} else if (current < val){
row = row+1;
} else if(current > val){
column = column-1;
}
}
return res;
}