题目:
1、本题中给出的矩阵具有行列向均递增的特性,且矩阵由二重容器表示。要求检验元素target是否在矩阵当中。
2、算法
①最基本的算法为二重循环遍历一次矩阵即可,但是这样并没有用上矩阵行列递增的特点,算法复杂度达到了O(mn),这里考虑用更简单的办法解决之。
②第二种算法考虑沿着矩阵对角线前进以节省时间。从matrix[0][0]出发,若比target小则i++,j++,如此循环直到matrix[i][j] < target < matrix[i+1][j+1](当然是前提是下标不越过矩阵边界)。此时matrix[i][j]以前的矩阵和matrix[i+1][j+1]以后的矩阵就不用考虑,只剩下剩余的两个矩阵。分别用相同的方法递归检验这两个矩阵即可。如图:
③第三种算法也就是本题的算法,这个算法建立在一个事实前提下:在这样的矩阵中大于和小于target的数存在一个边界,也就是这两部分数不存在相互孤立在对方“阵营”的情况下。如下图所示:
从右上角(或者左下角也可)出发。若target为10,那么沿着边界(红色)前行【边界左(上)侧为小于target的数】,最终能找到10,返回true;当然若沿着边界(黑色)前行,最终到达矩阵左下角时仍能未能找到target,返回flase。利用这个原理,只需要从矩阵右上角出发(matrix[0][matrix[0].size() - 1]),沿路判断和target的关系从而决定边界延伸的方向即可。若target存在则一定会经过,若边界遍历完毕仍未找到target,则不存在于矩阵。
代码实现:
class Solution {
public:
bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
if(matrix.size() == 0 || matrix[0].size() == 0)
return 0;
int row = matrix.size();
int col = matrix[0].size();
int i = 0, j = col - 1;
while(i < row && j >= 0){
if(matrix[i][j] == target)
return true;
else if(matrix[i][j] > target)
j--;
else
i++;
}
return false;
}
};