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搜索二维矩阵II

来自Leetcode第240题搜索二维矩阵II

编写一个高效的算法来搜索 m x n 矩阵 matrix 中的一个目标值 target。该矩阵具有以下特性:

  • 每行的元素从左到右升序排列。
  • 每列的元素从上到下升序排列。 示例:

现有矩阵 matrix 如下:

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[
[1, 4, 7, 11, 15],
[2, 5, 8, 12, 19],
[3, 6, 9, 16, 22],
[10, 13, 14, 17, 24],
[18, 21, 23, 26, 30]
]

给定 target = 5,返回 true

给定 target = 20,返回 false


左下/右上遍历

数组从左到右和从上到下都是升序的,如果从右上角出发开始遍历呢?

会发现每次都是向左数字会变小,向下数字会变大,有点和二分查找树相似。二分查找树的话,是向左数字变小,向右数字变大。

所以我们可以把 target 和当前值比较。

  • 如果 target 的值大于当前值,那么就向下走。
  • 如果 target 的值小于当前值,那么就向左走。
  • 如果相等的话,直接返回 true

也可以换个角度思考。

如果 target 的值小于当前值,也就意味着当前值所在的列肯定不会存在 target 了,可以把当前列去掉,从新的右上角的值开始遍历。

同理,如果 target 的值大于当前值,也就意味着当前值所在的行肯定不会存在 target 了,可以把当前行去掉,从新的右上角的值开始遍历。

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public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
if (matrix == null || matrix.length == 0){
return false;
}

int m = matrix.length;
int n = matrix[0].length;
int i = 0;
int j = n - 1;
//从右上角开始,比较target与右上角的数据的大小,如果大于target,就可以往左进一列,如果小于target,就可以往下走一行
while(i<m && j>= 0){
if (matrix[i][j] > target){
j--;
}else if (matrix[i][j] < target){
i++;
}else {
return true;
}
}
return false;
}

遍历二分

对每一行都做一次二分查找,来自

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public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
return false;
}
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
if (matrix[i][0] > target) {
break;
}
if(matrix[i][matrix[i].length - 1] < target){
continue;
}
int col = binarySearch(matrix[i], target);
if (col != -1) {
return true;
}
}
return false;
}

//二分查找
private int binarySearch(int[] nums, int target) {
int start = 0;
int end = nums.length - 1;
while (start <= end) {
int mid = (start + end) >>> 1;
if (nums[mid] == target) {
return mid;
} else if (nums[mid] < target) {
start = mid + 1;
} else {
end = mid - 1;
}
}
return -1;
}