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
砍材农夫39 分钟前
spring|spring web|拦截器、过滤器、aop
java·spring boot·spring·spring cloud
考虑考虑7 小时前
docker compose V2版本新属性
运维·后端·自动化运维
mldong8 小时前
一个 App,十三套后端:手机审批端 uni-jeeflow-app 开源了
java·架构
tqs_123458 小时前
MySQL RR隔离级别死锁|Gap间隙锁、临键锁,订单并发范围查询死锁根因方案
java
逆境不可逃9 小时前
Pi Agent 学习笔记:多个工具怎样并行执行
java
尾善爱看海9 小时前
Vue 面试收官篇:SSR、性能优化落地、30 道高频面试题精讲(附标准答案)
前端·javascript·vue.js·面试·vue
v_34836087629 小时前
Android native端 堆栈打印
android·算法
residual_fan9 小时前
【学术论文】航空发动机故障诊断智能体:基于持续对比强化学习的动态优化方法
人工智能·算法·数据挖掘·数据分析
GreenTea9 小时前
7000 万 QPS、500 PB:OpenAI 如何用一个 Python 存储平台撑住 10 亿用户
后端·架构
Flynt10 小时前
Java 27 升级实测:默认值动得比新特性多,有个老参数会让 JVM 直接起不来
java·jvm·后端