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博文笔记

行列有序的二维数组查找

创建时间:2016-03-17 投稿人: 浏览次数:678

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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