行列有序的二维数组查找
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。
输入描述:
array: 待查找的二维数组
target:查找的数字
输出描述:
查找到返回true,查找不到返回false
分析与解法
解法一、分治法
这种行和列分别递增的矩阵,有一个专有名词叫做杨氏矩阵,由剑桥大学数学家杨表在1900年推提出,在这个矩阵中的查找,俗称杨氏矩阵查找。
以查找数字6为例,因为矩阵的行和列都是递增的,所以整个矩阵的对角线上的数字也是递增的,故我们可以在对角线上进行二分查找,如果要找的数是6介于对角线上相邻的两个数4、10,可以排除掉左上和右下的两个矩形,而在左下和右上的两个矩形继续递归查找,如下图所示
解法二、定位法
首先直接定位到最右上角的元素,再配以二分查找,比要找的数(6)大就往左走,比要找数(6)的小就往下走,直到找到要找的数字(6)为止,这个方法的时间复杂度O(m+n)。如下图所示:
<?php function search($arr, $key){ $y = count($arr); $x = count($arr[0]); $i = 0; $j = $x-1; $base = $arr[$i][$j]; while(true){ if($key == $base){ return "arr[".$i."][".$j."]"; }else if($key < $base && $j>0){ $base = $arr[$i][--$j]; }else if($key > $base && $i<$y-1){ $base = $arr[++$i][$j]; } } } $arr = array( array(1,2,8,9), array(2,4,9,7), array(4,7,10,13), array(6,8,11,15), ); echo search($arr, 6); ?>
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