• 题目描述:

    在一个二维数组array中(每个一维数组的长度相同),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。
    [
    [1,2,8,9],
    [2,4,9,12],
    [4,7,10,13],
    [6,8,11,15]
    ]
    给定 target = 7,返回 true。
    给定 target = 3,返回 false。

  • 数据范围:矩阵的长宽满足 0≤n,m≤500 , 矩阵中的值满足 0≤val≤10e9

  • 进阶:空间复杂度 O(1) ,时间复杂度 O(n+m)

  • 示例一:

    输入:7,[[1,2,8,9],[2,4,9,12],[4,7,10,13],[6,8,11,15]]
    返回值:true
    说明:存在7,返回true


  • 思路一:暴力枚举

    时间复杂度:O(n * m)

    class Solution {
      bool Find(int target, vector<vector<int> > array) {
          if (array.size() < 1) return false;
          for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
              for (int j = 0; j < array[i].size(); j++) {
                  if (array[i][j] == target) return true;
              }
          }
          return false;
      }
    }

    提交结果:答案正确 运行时间:14ms 占用内存:1804KB 使用语言:C++ 用例通过率:100.00%

  • 思路二:单二分法

    可以没必要,优化并不大
    时间复杂度:O(nlogm)

    class Solution {
      bool Find(int target, vector<vector<int> > array) {
          if (array.size() < 1) return false;
          int n = array.size(), m = array[0].size();
    
          for (int i = 0; i < n; i++) {
              int l = 0, r = m - 1;
              while (l <= r) {
                  int mid = (l + r) >> 1;
                  if (array[i][mid] > target) r = mid - 1;
                  else if (array[i][mid] < target) l = mid + 1;
                  else return true;
              }
          }
          return false;
      }
    }
  • 思路三:双二分查找

    规律:每个方格中,对角线顶点一定是最大的,所以可以依据该顶点来划分区间;
    时间复杂度:O(logm*logn)
    还是太慢了!!!其实提升不大。
    图片说明

    class Solution {
    
      bool doubleBinary(vector<vector<int> > array, int x1, int x2, int y1, int y2, int target) {
          if (x1 == x2 || y1 == y2) return false;
          int xmid = (x1 + x2) >> 1, ymid = (y1 + y2) >> 1;
          int num = arr[ymid][xmid];
          if (num == target) return true;
          else if (num > target) {
              if (doubleBinary(array, x1, y1, x2, ymid, target)) return true;
              if (doubleBinary(array, x1, ymid, xmid, y2, target)) return true;
          } else {
              if (doubleBinary(array, x1, ymid + 1, x2, y2, target)) return true;
              if (doubleBinary(array, xmid + 1, y1, x2, ymid + 1, target)) return true;
          }
          return false;
      }
    
      bool Find(int target, vector<vector<int>> array) {
          if (array.size() == 0) return false;
          return doubleBinary(array, 0, array[0].size(), 0, array.size(), target);
      }
    }
  • 思路四:线性搜索

    时间复杂度:O(n + m)
    思路:从一个点(一般左下角)开始,比target大往右走,小就往上走
    图片说明

    class Solution {
      bool Find(int target, vector<vector<int>> array) {
          if (!array.size() || !array[0].size()) return false;
          int n = array.size(), m = array[0].size();
          for (int i = n - 1, j = 0; i >= 0 && j < m;) {
              int num = array[i][j];
              if (num == target) return true;
              else if (num > target) i--;
              else j++;
          }
          return false;
      }
    }

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