剑指Offer面试题3(Java版):二维数组中的查找
2015-07-24 16:02
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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的数序排列。请完成一个函数,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,如果要查找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
当我们需要解决一个复杂的问题的时候,一个很有效的方法就是从一个具体的问题入手,通过分析简单具体的例子,试图寻找普遍的规律。针对这个问题,我们不妨也从一个具体的例子入手。下面我们可以在题目中给出的数组中查找数字7为例来一步步分析查找的过程。
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的所在列。于是我们把这一列从需要考虑的区域剔除,之后只需要从分析剩下的3列。在剩下的矩阵中,位于右上角的数字是8.同样8大于7,因此8所在的列我们也剔除。接下来我们只要分析剩下的两列即可。
在由剩余的两列组成的数组中,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,也有可能在2的下边。在前面的步骤中,我们已经发现了2的右边的列都已经被剔除了,也就是说7不可能出现在2的右边,因此7有可能出现在2的下边。于是我们把数字2所在的行也剔除,只分析剩下的三行两列数字。在剩下的数字中,数字4位于右上角,和前面一样,我们把数字4所在的行也删除,最后剩下的两行两列数字。
在剩下的两行两列数字4个数字中,位于右上角的刚好就是我们要查找的数字7,于是查找就可以结束了。
总结上述的查找过程,我们发现了如下规律: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,查找过程结束;如果该数字大于要查找的数字,剔除这个数字所在的列;如果该数字小于要查找的数字,剔除这个数字所在的行。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中剔除一行或一列,这样每一步都可以缩小查找的范围,直到找到查找的数字,或者查找范围为空。
Java代码实现如下:
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,如果要查找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
当我们需要解决一个复杂的问题的时候,一个很有效的方法就是从一个具体的问题入手,通过分析简单具体的例子,试图寻找普遍的规律。针对这个问题,我们不妨也从一个具体的例子入手。下面我们可以在题目中给出的数组中查找数字7为例来一步步分析查找的过程。
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的所在列。于是我们把这一列从需要考虑的区域剔除,之后只需要从分析剩下的3列。在剩下的矩阵中,位于右上角的数字是8.同样8大于7,因此8所在的列我们也剔除。接下来我们只要分析剩下的两列即可。
在由剩余的两列组成的数组中,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,也有可能在2的下边。在前面的步骤中,我们已经发现了2的右边的列都已经被剔除了,也就是说7不可能出现在2的右边,因此7有可能出现在2的下边。于是我们把数字2所在的行也剔除,只分析剩下的三行两列数字。在剩下的数字中,数字4位于右上角,和前面一样,我们把数字4所在的行也删除,最后剩下的两行两列数字。
在剩下的两行两列数字4个数字中,位于右上角的刚好就是我们要查找的数字7,于是查找就可以结束了。
总结上述的查找过程,我们发现了如下规律: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,查找过程结束;如果该数字大于要查找的数字,剔除这个数字所在的列;如果该数字小于要查找的数字,剔除这个数字所在的行。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中剔除一行或一列,这样每一步都可以缩小查找的范围,直到找到查找的数字,或者查找范围为空。
Java代码实现如下:
public static boolean find(int[] arr,int rows ,int colomns,int number){ boolean found = false; if(arr.length>0 && rows >0 && colomns >0){ int row = 0; int colomn = colomns -1; while(row < rows && colomn >=0){ if(arr[row*colomns +colomn]== number) { found = true; break; }else if(arr[row*colomns+colomn] >number){ --colomn; }else ++row; } } return found; }
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