【Java】 劍指offer(3) 二維數組中的查找

本文參考自《劍指offer》一書，代碼採用Java語言。

 更多：《劍指Offer》Java實現合集

題目

　　在一個二維數組中，每一行都按照從左到右遞增的順序排序，每一列都按照從上到下遞增的順序排序。請完成一個函數，輸入這樣的一個二維數組和一個整數，判斷數組中是否含有該整數。

思路

　　查找整數時，若是從左上角開始查找，狀況較爲複雜，能夠轉換思路，從右上角開始查找：左邊數字比較小，右邊數字比較大，容易進行判斷。

測試用例

　　1.要查找的數字在數組中

　　2.要查找的數字不在數組中

　　3.數組爲空

　　4.數組不知足大小規則

　　5.數組每行長度不一致.

完整Java代碼

（含測試代碼）

/**
 * @Description 二維數組中的查找 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年7月16日 下午2:20:59
 */

// 題目：在一個二維數組中，每一行都按照從左到右遞增的順序排序，每一列都按
// 照從上到下遞增的順序排序。請完成一個函數，輸入這樣的一個二維數組和一個
// 整數，判斷數組中是否含有該整數。

public class FindInPartiallySortedMatrix {

	/*
	 * 判斷二維數組matrix中是否含有整數a
	 * 返回值爲a的下標，{-1，-1}表明不存在
	 */
	public int[] find(int[][] matrix, int a) {
		int[] index = { -1, -1 };

		// 判斷數組是否正確
		if (matrix == null || matrix.length <= 0) {
			System.out.println("數組無效！");
			return index;
		}
		// 判斷數組數字的大小是否符合大小規則
		int columns = matrix[0].length;
		for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
			if (matrix[i].length != columns) {
				System.out.println("數組列數不一致！");
				return index;
			}
			for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
				if (i == 0 && j == 0)
					// matrix[0][0]不比較
					break;
				if (i == 0) { // 第一行的數，僅和前一列的數比較
					if (matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
						System.out.println("數組中數字大小不符合要求！");
						return index;
					}
				} else if (j == 0) { // 第一列的數，僅和前一行的數比較
					if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j]) {
						System.out.println("數組中數字大小不符合要求！");
						return index;
					}
				} else if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j] || matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
					// 其他位置的數字，和前一行或前一列的比較
					System.out.println("數組中數字大小不符合要求！");
					return index;
				}
			}
		}

		// 正式查找
		int row = 0; // 行數
		int column = matrix[0].length - 1; // 列數
		while (row <= matrix.length - 1 && column >= 0) {
			if (a == matrix[row][column]) {
				index[0] = row;
				index[1] = column;
				System.out.println("數字" + a + "在二維數組中的下標爲：" + index[0] + "," + index[1]); // 注意下標是從0開始的
				return index;
			} else if (a < matrix[row][column]) {
				column--;
			} else {
				row++;
			}
		}
		System.out.println("數組中不含數字：" + a);
		return index;
	}

	// ==================================測試代碼==================================

	// 1 2 8 9
	// 2 4 9 12
	// 4 7 10 13
	// 6 8 11 15
	// 要查找的數在數組中
	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
	// 要查找的數不在數組中
	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);
	}

	// 數組爲空
	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
	// 數組不知足大小規則
	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);
	}

	// 數組每行長度不一致
	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(); // 注意下標是從0開始的
		f.test2();
		f.test3();
		f.test4();
		f.test5();
	}
}

　　

test1：數字7在二維數組中的下標爲：2,1
test2：數組中不含數字：5
test3：數組無效！
test4：數組中數字大小不符合要求！
test5：數組列數不一致！

FindInPartiallySortedMatrix

 

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

　　上面代碼考慮了數組數字大小不符合規則的狀況，因此較爲繁瑣。

　　在牛客網中提交的代碼以下（不含測試代碼）：

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;
    }
}

　　

 更多：《劍指Offer》Java實現合集