搜索二维矩阵[中等]

一、题目

给你一个满足下述两条属性的m x n整数矩阵:

【1】每行中的整数从左到右按非严格递增顺序排列。

【2】每行的第一个整数大于前一行的最后一个整数。

给你一个整数target,如果target在矩阵中,返回true;否则,返回false

示例 1:

输入: matrix = [[1,3,5,7],[10,11,16,20],[23,30,34,60]], target = 3
输出: true

示例 2:

输入: matrix = [[1,3,5,7],[10,11,16,20],[23,30,34,60]], target = 13
输出: false

m == matrix.length
n == matrix[i].length
1 <= m, n <= 100
-104 <= matrix[i][j], target <= 104

二、代码

【1】两次二分查找: 由于每行的第一个元素大于前一行的最后一个元素,且每行元素是升序的,所以每行的第一个元素大于前一行的第一个元素,因此矩阵第一列的元素是升序的。

我们可以对矩阵的第一列的元素二分查找,找到最后一个不大于目标值的元素,然后在该元素所在行中二分查找目标值是否存在。

java 复制代码
class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int low = 0, high = m * n - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = (high - low) / 2 + low;
            int x = matrix[mid / n][mid % n];
            if (x < target) {
                low = mid + 1;
            } else if (x > target) {
                high = mid - 1;
            } else {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度: O(log ⁡m+log ⁡n)=O(log ⁡mn),其中mn分别是矩阵的行数和列数。
空间复杂度: O(1)

【2】一次二分查找: 若将矩阵每一行拼接在上一行的末尾,则会得到一个升序数组,我们可以在该数组上二分找到目标元素。代码实现时,可以二分升序数组的下标,将其映射到原矩阵的行和列上。

java 复制代码
class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int low = 0, high = m * n - 1;
        while (low <= high) {
            int mid = (high - low) / 2 + low;
            int x = matrix[mid / n][mid % n];
            if (x < target) {
                low = mid + 1;
            } else if (x > target) {
                high = mid - 1;
            } else {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度: O(log⁡mn),其中mn分别是矩阵的行数和列数。
空间复杂度: O(1)

两种方法殊途同归,都利用了二分查找,在二维矩阵上寻找目标值。值得注意的是,若二维数组中的一维数组的元素个数不一,方法二将会失效,而方法一则能正确处理。

相关推荐
码事漫谈6 分钟前
让 AI 直接操作数据库:电科金仓 KES MCP Server 实践
后端
用户479492835691533 分钟前
专升本前端毕业 1 年,从初创到大厂,我的开源项目上了 github trending,顺便聊聊做开源的收获
前端·后端·github
Ashley的成长之路36 分钟前
前端性能优化实战手册·第1篇:从 Lighthouse 60 到 95 的完整路径
前端·性能优化
从此以后自律42 分钟前
Java 并发编程完整讲解
java·开发语言
阿里技术1 小时前
Agent 评测:方法论与体系设计
大数据·人工智能·算法
Sylvia33.1 小时前
足球数据接口开发实战:如何用火星数据API盘活赛事应用
java·服务器·开发语言·数据库·python
小小放舟、1 小时前
PaiCLI-Demo:从零实现 ReAct Agent + Tool Call
java·后端·intellij-idea·springboot·agent·react·tool call
不简说1 小时前
JS 代码技巧 vol.2 — 20 个数组/对象/字符串/正则的实用技巧
前端·javascript·面试
ch.ju1 小时前
Java程序设计(第3版)第四章——匿名内部类
java·开发语言
cxr8281 小时前
大语言模型上下文缓存命中率测试全场景清单
人工智能·python·算法·缓存·语言模型·自然语言处理·llm