有一个数字矩阵,矩阵的每行从左到右是递增的,矩阵从上到下是递增的,请编写程序在这样的矩阵中查找某个数字是否存在。
要求:时间复杂度小于O(N);
看到这个题目时,我们会马上想到暴力求解,即遍历这个矩阵的每一个元素,然而这种暴力求解方式的时间复杂度是O(N),同时没有利用到杨氏矩阵的特点,那么有没有什么方法利用一下杨氏矩阵的特点呢?先看个杨氏矩阵的例子:
我们观察杨氏矩阵的特点,如果我们让待查找的数字(假设为5)和右上角的元素(3)比较,如果该元素比右上角元素大,那么这一行元素都不是我们要找的,因为这一行都比右上角元素小(1,2都比3小),那就可以跳过第一行,右上角元素变成6,继续和待查找的数字5比较,发现6比5大,那么6及其所在列(6 9)都比5大,那么可以排除6所在的列,右上角元素变成5,这样就查找到我们待查的元素5,以此类推。这样查到的次数肯定小于矩阵元素个数,满足时间复杂度的要求。
具体实现代码如下:
#include <stdio.h>
int find(int arr[3][3], int k,int* px,int* py)
{int x = 0;int y = *py - 1;while (x <= 2 && y >= 0){if (arr[x][y] < k){x++;}else if (arr[x][y] > k){y--;}else{*px = x;*py = y;return 1;//找到了,返回1}}return 0;//,没找到,返回0}int main()
{int arr[3][3] = { {1,2,3},{4,5,6},{7,8,9} };int k = 0;scanf("%d", &k);int x = 3;int y = 3;int ret = find(arr, k, &x, &y);if (ret == 1){printf("找到了,坐标是%d:%d\n",x,y);}else{printf("没找到\n");}return 0;
}
在这个代码中,还有一点值得我们学习一下,就是在find函数中,能够将查找值的坐标(2个数)同时返回出来,这是因为我们给find函数传入了x和y的地址。