Java 剑指offer 二维数组中的查找

Posted 2021-01-05 华仔要长胖

本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。

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。

思路

　　查找整数时，如果从左上角开始查找，情况较为复杂，可以转换思路，从右上角开始查找：左边数字比较小，右边数字比较大，容易进行判断。

测试用例

　　1.要查找的数字在数组中

　　2.要查找的数字不在数组中

　　3.数组为空

　　4.数组不满足大小规则

　　5.数组每行长度不一致.

Java代码

（代码中包含测试代码）

/**
 * @Description 二维数组中的查找 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年7月16日 下午2:20:59
 */

// 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。

public class FindInPartiallySortedMatrix {

	/*
	 * 判断二维数组matrix中是否含有整数a
	 * 返回值为a的下标，{-1，-1}代表不存在
	 */
	public int[] find(int[][] matrix, int a) {
		int[] index = { -1, -1 };

		// 判断数组是否正确
		if (matrix == null || matrix.length <= 0) {
			System.out.println("数组无效！");
			return index;
		}
		// 判断数组数字的大小是否符合大小规则
		int columns = matrix[0].length;
		for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
			if (matrix[i].length != columns) {
				System.out.println("数组列数不一致！");
				return index;
			}
			for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
				if (i == 0 && j == 0)
					// matrix[0][0]不比较
					break;
				if (i == 0) { // 第一行的数，仅和前一列的数比较
					if (matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
						System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
						return index;
					}
				} else if (j == 0) { // 第一列的数，仅和前一行的数比较
					if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j]) {
						System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
						return index;
					}
				} else if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j] || matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
					// 其余位置的数字，和前一行或前一列的比较
					System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
					return index;
				}
			}
		}

		// 正式查找
		int row = 0; // 行数
		int column = matrix[0].length - 1; // 列数
		while (row <= matrix.length - 1 && column >= 0) {
			if (a == matrix[row][column]) {
				index[0] = row;
				index[1] = column;
				System.out.println("数字" + a + "在二维数组中的下标为：" + index[0] + "," + index[1]); // 注意下标是从0开始的
				return index;
			} else if (a < matrix[row][column]) {
				column--;
			} else {
				row++;
			}
		}
		System.out.println("数组中不含数字：" + a);
		return index;
	}

	// ==================================测试代码==================================

	// 1 2 8 9
	// 2 4 9 12
	// 4 7 10 13
	// 6 8 11 15
	// 要查找的数在数组中
	public void test1() {
		System.out.print("test1：");
		int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		int[] index = find(matrix, 7);
	}

	// 1 2 8 9
	// 2 4 9 12
	// 4 7 10 13
	// 6 8 11 15
	// 要查找的数不在数组中
	public void test2() {
		System.out.print("test2：");
		int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		int[] index = find(matrix, 5);
	}

	// 数组为空
	public void test3() {
		System.out.print("test3：");
		int[][] matrix = null;
		int[] index = find(matrix, 7);
	}

	// 1 2 8 9
	// 4 3 9 12
	// 4 7 10 13
	// 6 8 11 15
	// 数组不满足大小规则
	public void test4() {
		System.out.print("test4：");
		int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 4, 3, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		int[] index = find(matrix, 7);
	}

	// 数组每行长度不一致
	public void test5() {
		System.out.print("test5：");
		int[][] matrix = { { 1, 2, 8 }, { 4, 3, 9, 12 }, { 4, 7, 10 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		int[] index = find(matrix, 7);
	}

	public static void main(String[] args) {
		FindInPartiallySortedMatrix f = new FindInPartiallySortedMatrix();
		f.test1(); // 注意下标是从0开始的
		f.test2();
		f.test3();
		f.test4();
		f.test5();
	}
}

　　

test1：数字7在二维数组中的下标为：2,1
test2：数组中不含数字：5
test3：数组无效！
test4：数组中数字大小不符合要求！
test5：数组列数不一致！

FindInPartiallySortedMatrix

 

====================================================================

　　上面代码考虑了数组数字大小不符合规则的情况，所以较为繁琐。

　　在牛客网中提交的代码如下（不含测试代码）：

public class Solution {
    public boolean Find(int target, int [][] array) {
        if(array==null||array.length<=0){
            return false;
        }
 
        int row=0;
        int column=array[0].length-1;
        while(row<=array.length-1 && column>=0){
            if(target==array[row][column]){
                return true;
            }else if(target<array[row][column]){
                column--;
            }else{
                row++;
            }
        }
        return false;
    }
}