剑指offer——面试题3：二维数组中的查找

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递增的顺序排序。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。

思路：

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。这样每一步缩小查找的范围，直到找到要查找的数字，或者查找范围为空。

代码：

// 二维数组matrix中，每一行都从左到右递增排序，
// 每一列都从上到下递增排序
bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
bool found = false;

if(matrix != NULL && rows > 0 && columns > 0)
{
int row = 0;
int column = columns - 1;
while(row < rows && column >=0)
{
if(matrix[row * columns + column] == number)
{
found = true;
break;
}
else if(matrix[row * columns + column] > number)
-- column;
else
++ row;
}
}

return found;
}

测试用例：

// ====================测试代码====================
void Test(char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number, bool expected)
{
if(testName != NULL)
printf("%s begins: ", testName);

bool result = Find(matrix, rows, columns, number);
if(result == expected)
printf("Passed.\n");
else
printf("Failed.\n");
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数在数组中
void Test1()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test1", (int*)matrix, 4, 4, 7, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数不在数组中
void Test2()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test2", (int*)matrix, 4, 4, 5, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最小的数字
void Test3()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test3", (int*)matrix, 4, 4, 1, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最大的数字
void Test4()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test4", (int*)matrix, 4, 4, 15, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最小的数字还小
void Test5()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test5", (int*)matrix, 4, 4, 0, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最大的数字还大
void Test6()
{
int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
Test("Test6", (int*)matrix, 4, 4, 16, false);
}

// 鲁棒性测试，输入空指针
void Test7()
{
Test("Test7", NULL, 0, 0, 16, false);
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Test1();
Test2();
Test3();
Test4();
Test5();
Test6();
Test7();

return 0;
}