剑指offer之面试题4：二位数组中的查找
1、题目
2、解题思路
从左下角或者右上角开始比较，也可以采用二分查找
右上角查找过程如下：
3、Python 2.7.12版本实现（因为牛客网上为2.7版本）
3.1、自己写的（牛客网通过）:暴力法
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
# array 二维列表
def Find(self, target, array):
for i in range(len(array)):
for j in range(len(array[0])):
if target == array[i][j]:
return True
return False
if __name__ == "__main__":
array = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
target = 19
solution = Solution()
is_exist = solution.Find(target,array)
print is_exist3.2、根据参考文献改进后的
# -*- coding:utf-8 -*-
'''
剑指offer之面试题4：二位数组中的查找
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：
见程序标注
编程环境：
Python2.7.2
作者：
CSDN博客：https://my.csdn.net/yeqiang19910412
Github：https://github.com/YeQiang1075736553
日期：
2018.8.20
'''
class Solution:
# array 二维列表
def Find(self, target, array):
"""查找方式从左下角开始查找，每次比较都可以剔除一列或者一行，从而加快速度完成查找
具体而言，假设选择的数字为 k，则有三种情况：
1、target == k：此时直接返回即可
2、target > k：剔除 k 所在的列（列号递增即可）
3、target < k：剔除 k 所在的行（行号递减即可）
参数：
----------
:param target: int
要查找的值
:param array: [[]]
二维数组
返回值
----------
:return: bool
二维数组是否存在要查找的值
示例
----------
array = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
target = 71
solution = Solution()
is_exist = solution.Find(target,array)
print is_exist
"""
# 如果数组为空
if not array:
return False
num_row = len(array)
num_col = len(array[0])
# 左下角开始
row = num_row-1
col = 0
while row >= 0 and col <= num_col-1:
if target == array[row][col]:
return True
elif target > array[row][col]:
col += 1
else:
row -= 1
return False
###################################################################################################
'''
class Solution:
# array 二维列表
def Find(self, target, array):
"""查找方式从右上角开始查找，每次比较都可以剔除一列或者一行，从而加快速度完成查找
具体而言，假设选择的数字为 k，则有三种情况：
1、target == k：此时直接返回即可
2、target > k：剔除 k 所在的行（行号递增即可）
3、target < k：剔除 k 所在的列（列号递减即可）
"""
# 如果数组为空
if not array:
return False
num_row = len(array)
num_col = len(array[0])
# 右上角开始查找
row = 0
col = num_col-1
while row <= num_row-1 and col >=0:
if target == array[row][col]:
return True
elif target > array[row][col]:
row += 1
else:
col -= 1
return False
'''
###################################################################################################
'''
class Solution:
# array 二维列表
def Find(self, target, array):
"""
借助二分查找，可以在 O(nlogn) 的时间复杂度内完成查找
"""
# 如果数组为空
if not array:
return False
for row in array:
if self.binary_search(row,target):
return True
return False
def binary_search(self,seq,target):
# 如果该行为空
if not seq:
return False
low = 0
high = len(seq)-1
while low <= high:
mid = low + (high - low)//2
if seq[mid] > target:
high = mid - 1
elif seq[mid] < target:
low = mid + 1
else:
return True
return False
'''
if __name__ == "__main__":
array = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
target = 7
solution = Solution()
is_exist = solution.Find(target,array)
print is_existGitHub 代码地址 ：GitHub 代码地址 t4.py
4、C++版本实现
#include"iostream"
#include"vector"
using namespace std;
/*************************************************
剑指offer之面试题4：二位数组中的查找
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：
见程序标注
编程环境：
visual studio 2017
作者：
CSDN博客：https://my.csdn.net/yeqiang19910412
Github：https://github.com/YeQiang1075736553
日期：
2018.8.20
**************************************************/
//class Solution {
//public:
// /**
// * @brief 暴力解法
// *
// * @param target int 要查找的值
// * @param array vector > 二维数组
// *
// * @return bool 二维数组是否存在要查找的值
// *
// */
// bool Find(int target, vector > array) {
// if(array.empty()){
// return false;
// }
// for (int i=0; i < array.size(); ++i) {
// for (int j=0; j < array[i].size(); ++j) {
// if(target == array[i][j]){
// return true;
// }
// }
// }
// return false;
//
// }
//};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//class Solution {
//public:
// /**
// * @brief 分治解-左下角
// * 查找方式从左下角开始查找，每次比较都可以剔除一列或者一行，从而加快速度完成查找
// *
// * 具体而言，假设选择的数字为 k，则有三种情况：
// * 1、target == k：此时直接返回即可
// * 2、target > k：剔除 k 所在的列（列号递增即可）
// * 3、target < k：剔除 k 所在的行（行号递减即可）
// *
// * @param target int 要查找的值
// * @param array vector > 二维数组
// *
// * @return bool 二维数组是否存在要查找的值
// *
// */
// bool Find(int target, vector > array) {
// if (array.empty()) {
// return false;
// }
//
// int num_row = array.size();
// int num_col = array[0].size();
//
// int row = num_row - 1;
// int col = 0;
//
// while (row >= 0 && col <= num_col - 1) {
// if (target == array[row][col]) {
// return true;
// }
// else if (target > array[row][col]) {
// ++col;
// }
// else {
// --row;
// }
// }
// return false;
// }
//};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//class Solution {
//public:
// /**
// * @brief 分治解-右上角
// * 查找方式从右上角开始查找，每次比较都可以剔除一列或者一行，从而加快速度完成查找
// *
// * 具体而言，假设选择的数字为 k，则有三种情况：
// * 1、target == k：此时直接返回即可
// * 2、target > k：剔除 k 所在的行（行号递增即可）
// * 3、target < k：剔除 k 所在的列（列号递减即可）
// *
// * @param target int 要查找的值
// * @param array vector > 二维数组
// *
// * @return bool 二维数组是否存在要查找的值
// *
// */
// bool Find(int target, vector > array) {
// if(array.empty()){
// return false;
// }
//
// int num_row = array.size();
// int num_col = array[0].size();
//
// int row = 0;
// int col = num_col - 1;
//
// while (row <= num_row-1 && col >= 0) {
// if (target == array[row][col]) {
// return true;
// }
// else if (target > array[row][col]) {
// ++row;
// }
// else{
// --col;
// }
// }
// return false;
// }
//};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class Solution {
public:
/**
* @brief 分治解-二分法
* 采用二分查找二维数组的每一行
*
* @param target int 要查找的值
* @param array vectorint> > 二维数组
*
* @return bool 二维数组是否存在要查找的值
*
*/
bool Find(int target, vectorint> > array) {
if(array.empty()){
return false;
}
int num_row = array.size();
for (int i = 0; i < num_row; ++i) {
if (binary_search(target,array[i])) {
return true;
}
}
return false;
}
bool binary_search(int target, vector<int> seq) {
int low = 0;
int high = seq.size()-1;
int mid = 0;
while (low <= high) {
mid = low + (high - low) / 2;
if (seq[mid] > target) {
high = mid - 1;
}
else if (seq[mid] < target) {
low = mid + 1;
}
else {
return true;
}
}
return false;
}
};
int main(void) {
vectorint> > arr = { {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12} };
int target = 10;
Solution solution;
bool result = solution.Find(target, arr);
cout << result << endl;
system("pause");
return 0;
} GitHub 代码地址 ：GitHub 代码地址 t4.cpp
参考文献：
1. Jack-Lee-Hiter/AlgorithmsByPython/Target Offer/二维数组查找.py：Python版本，右上角开始查找
2. JushuangQiao/Python-Offer/second/third/：Python版本，左下角开始查找
3. 0xE8551CCB/coding-interview-python/src/problems/p04_find_in_sorted_matrix.py：Python版本，右上角开始查找、左下角开始查找、二分查找
4. gatieme/CodingInterviews/003-二维数组中的查找/：C++版本
5. 剑指Offer（一）：二维数组中的查找 ：C++版本