源自《剑指offer》基础版中的一道题------杨式矩阵

简介: 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

杨式矩阵


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


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第一种:暴力求解:


直接遍历数组查找每一项


不过这种方法浪费时间


int main()
{
  int arr[3][3] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int k = 7;
  int i, j;
  for (i = 0; i < 3; i++)
  {
    for (j = 0; j < 3; j++)
    {
      if (arr[i][j] == k)
      {
        printf("找到了\n");
        return 1;//直接退出
      }
    }
  }
  printf("找不到\n");
  return 0;
}


第二种:二分法求解

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第三种:利用特点求解


杨式矩阵的特点:


从左到右是递增的
从上到下也是递增的


那么右上角的数字就有个特点:在一行中是最大值,在一列中是最小值。


所以我们可以从这个数字着手找,如果该数字比所要查找的数字k要大,则这一行中则不可能存在,因为这个一行中该数字最大,所以这行pass掉,再让下一行的最右边的数与查找的数进行比较,如果还是比查找的数字小那么再pass这行,如果比查找的数大,则pass这列,只能在这行的左边找了。依次类推就能找到了。


比如要找的数字是7,右上角的数字是3,3比7小,则pass这行,下一行是6,6比7小,则再找下一行,9比7大,则pass这列,向左找,8比7大,pass这列,最后就找到7了


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代码:


#include <stdio.h>
int check(int arr[3][3], int* px, int* py, int k)
{
  int x = 0;
  int y = *py - 1;//右上角数字的坐标
  while (x <= *px-1 && y>=0)//循环终止条件
  {
    if (arr[x][y] < k)//如果k比右右上角的数要大,则这行中不可能存在要查找的数,所以找下一行
    {
      x++;
    }
    else if (arr[x][y] > k)//如果k比右上角的数小,则这列中不可能存在要查找的数了,只可能在左边
    {
      y--;
    }
    else
    {
      *px = x;
      *py = y;//将要查找的数的下标传回去
      return 1;
    }
  }
  return 0;
}
int main()
{
  int arr[3][3] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int x = 3;
  int y = 3;
  int k = 5;//为什么要这样写呢?为什么要传指针过去呢?
  ///这样写使得x,y既有输入的功能就可以接收函数返回值可能性
  //将函数通过对形参的改变将下标传回来
  int ret=check(arr, &x, &y, k);
  if (ret == 0)
  {
    printf("找不到\n");
  }
  else
  {
    printf("找到了\n");
    printf("下标是 %d %d", x, y);
  }
  return 0;
}


总结:


对于杨式矩阵,右上角和左下角的元素是有特点的。右上角的元素是一行中最大的,一列中最小的。左下角的元素是一行中最小的,是一列中最大的。所以我们可以从右上角或者左下角开始查找。比如:从右上角开始查找的时候,右上角的元素比我们要查找元素小,我们就可以去掉右上角元素所在的这一行;右上角的元素比我们要查找的元素大,我们就可以去掉右上角元素所在的这一列。然后依然找右上角的元素继续和要查找的元素与比较。这样每一次比较去掉一行或者去掉一列。这个查找效率是高于遍历数组元素的。

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