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
weixin_4407841116 小时前
Android基础知识汇总
android·java·android studio
布鲁飞丝16 小时前
从零实现富文本编辑器#-浏览器选区与编辑器选区模型同步
java·前端·编辑器
徐礼昭|商派软件市场负责人16 小时前
AI Agent 蜂群协作与经验基因化:从单体执行到自组织系统的工程路径
大数据·人工智能·算法·智能体·多agent
来者皆善16 小时前
【位RAW图像处理五】任意位深位图像的中值模糊快速实现及其应用。
图像处理·人工智能·算法
happyprince16 小时前
第三观 · 深刻不忘观 —— AngelSpec 哲学与升华
人工智能·算法
鱼子星_17 小时前
【C++】深入剖析list:list及其双向迭代器实现
开发语言·数据结构·c++·笔记·stl·list
脚踏实地皮皮晨17 小时前
003002004_WPF Panel 基类 官方类定义
开发语言·windows·算法·c#·wpf·visual studio
jun_bai17 小时前
使用java安全的移动文件
java
caishenzhibiao17 小时前
市场同步系统 同花顺期货通指标
java·c语言·c#
Devin~Y17 小时前
从本地生活电商到 AI RAG:互联网大厂 Java 面试场景完整实战
java·spring boot·redis·elasticsearch·spring cloud·kafka·rag