搜索二维矩阵 II
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搜索二维矩阵 II
思路分析
最简单使用暴力法解决,遍历二维数组找到目标值,但是时间复杂度是o(M*N),题目已经告知横向纵向都是有序的,因此我们可以使用二叉排序树思路解决;
如下图所示,我们将矩阵逆时针旋转 45° ,并将其转化为图形式,发现其类似于 二叉搜索树 ,即对于每个元素,其左分支元素更小、右分支元素更大。因此,通过从 “根节点” 开始搜索,遇到比 target 大的元素就向左,反之向右,即可找到目标值 target 。

将矩阵转换为二叉排序树,就可以根据二叉排序树特性进行快速搜索;
“根节点” 对应的是矩阵的 “左下角” 和 “右上角” 元素,本文称之为 标志数 ,以 matrix 中的 左下角元素 为标志数 flag ,则有:
若 flag > target ,则 target 一定在 flag 所在 行的上方 ,即 flag 所在行可被消去。
若 flag < target ,则 target 一定在 flag 所在 列的右方 ,即 flag 所在列可被消去。
算法流程
- 从矩阵 matrix 左下角元素(索引设为 (i, j) )开始遍历,并与目标值对比:
- 当 matrix[i][j] > target 时,执行 i-- ,即消去第 i 行元素。
- 当 matrix[i][j] < target 时,执行 j++ ,即消去第 j 列元素。
- 当 matrix[i][j] = target 时,返回 true ,代表找到目标值。
- 若行索引或列索引越界,则代表矩阵中无目标值,返回 false 。
每轮 i 或 j 移动后,相当于生成了“消去一行(列)的新矩阵”, 索引(i,j) 指向新矩阵的左下角元素(标志数),因此可重复使用以上性质消去行(列)。
实现
go实现
func main() {
matrix := [][]int{{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}}
b := searchMatrix(matrix, 5)
fmt.Println(b)
}
func searchMatrix(matrix [][]int, target int) bool {
if matrix == nil || len(matrix) == 0 {
return false
}
left := 0
right := len(matrix[0]) - 1
for left < len(matrix) && right >= 0 {
if matrix[left][right] > target {
right--
} else if matrix[left][right] < target {
left++
} else if matrix[left][right] == target {
return true
}
}
return false
}
java实现
public static boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
if(matrix == null || matrix.length == 0){
return false;
}
int i=0;
int j=matrix[0].length-1;
while (i < matrix.length && j >=0 ){
if(matrix[i][j] == target){
return true;
}else if(matrix[i][j] > target){
j--;
}else if(matrix[i][j] < target){
i++;
}
}
return false;
}