题目描述
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。
样例
输入数组:
[
[1,2,8,9],
[2,4,9,12],
[4,7,10,13],
[6,8,11,15]
]
如果输入查找数值为7,则返回true,
如果输入查找数值为5,则返回false。
算法
(单调性扫描) $O(n+m)$
核心在于发现每个子矩阵右上角的数的性质:
- 如下图所示,x左边的数都小于等于x,x下边的数都大于等于x。
因此我们可以从整个矩阵的右上角开始枚举,假设当前枚举的数是 $x$:
如果 $x$ 等于target,则说明我们找到了目标值,返回true;
如果 $x$ 小于target,则 xx 左边的数一定都小于target,我们可以直接排除当前一整行的数;
如果 $x$ 大于target,则 xx 下边的数一定都大于target,我们可以直接排序当前一整列的数;
排除一整行就是让枚举的点的横坐标加一,排除一整列就是让纵坐标减一。
当我们排除完整个矩阵后仍没有找到目标值时,就说明目标值不存在,返回false。
时间复杂度分析
每一步会排除一行或者一列,矩阵一共有 $n$ 行,$m$ 列,所以最多会进行 $n+m$ 步。所以时间复杂度是 $O(n+m)$。
参考文献
Go 代码
func searchArray(array [][]int, target int) bool {
if len(array)==0||len(array[0])==0{
return false
}
i,j:=0,len(array[0])-1
for i<len(array)&&j>=0{
if array[i][j]==target{
return true
}
if array[i][j]>target{
j--
}else{
i++
}
}
return false
}
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