Leetcode演算法Java全解答–74. 搜尋二維矩陣

文章目錄

• Leetcode演算法Java全解答--74. 搜尋二維矩陣
• 題目
• 想法
• 結果
• 總結
• 程式碼
• 我的答案
• 大佬們的答案
• 測試用例
• 其他

題目

編寫一個高效的演算法來判斷 m x n 矩陣中，是否存在一個目標值。該矩陣具有如下特性：

每行中的整數從左到右按升序排列。
每行的第一個整數大於前一行的最後一個整數。
示例:

示例 1:

輸入:
matrix = [
  [1,   3,  5,  7],
  [10, 11, 16, 20],
  [23, 30, 34, 50]
]
target = 3
輸出: true
示例 2:

輸入:
matrix = [
  [1,   3,  5,  7],
  [10, 11, 16, 20],
  [23, 30, 34, 50]
]
target = 13
輸出: false
 

想法

1. 先編歷第一列的資料，找到那個比target大的資料，那麼target在這一項的前一行(遍歷1/10/23)

在關鍵行使用二分查詢

2.陳獨秀方法(better)，把二維陣列轉換成一個一維陣列，直接上二分查詢

座標轉換：matrix[i][j] <=> matrix[a] 其中a=i*n+j， i=a/n, j=a%n;

結果

超過98%的測試案例

時間複雜度/空間複雜度：n/1

總結

程式碼

我的答案

public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
    if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0 || matrix[0][0] > target) {
        return false;
    }
    int muchTargetIndex = -1;
    for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
        if (matrix[i][0] == target) {
            return true;
        } else if (matrix[i][0] > target) {
            muchTargetIndex = i - 1;
            break;
        } else {
            muchTargetIndex++;
        }
    }

    int left = 0;
    int right = matrix[muchTargetIndex].length - 1;
    int center = 0;
    while (left <= right) {
        center = left + (right - left) / 2;
        if (matrix[muchTargetIndex][center] == target) {
            return true;
        } else if (matrix[muchTargetIndex][center] > target) {
            right = center - 1;
        } else {
            left = center + 1;
        }
    }

    return false;
}
 

大佬們的答案

public boolean better(int[][] matrix, int target) {
    if(matrix.length == 0) {
        return false;
    }
    int m = matrix.length;
    int n = matrix[0].length;
    int low = 0, high = m * n;
    while(low < high){
        int mid = (low + high) / 2;
        if(matrix[mid / n][mid % n] == target){
            return true;
        }else if(matrix[mid / n][mid % n] < target){
            low = mid + 1;
        }else{
            high = mid;
        }
    }
    return false;
}
 

測試用例

    @Test
    public void test074() {
        // 建立測試案例
        int[][] arr1 = new int[3][4];
        arr1[0][0] = 1;
        arr1[0][1] = 3;
        arr1[0][2] = 5;
        arr1[0][3] = 7;
        arr1[1][0] = 10;
        arr1[1][1] = 11;
        arr1[1][2] = 16;
        arr1[1][3] = 20;
        arr1[2][0] = 23;
        arr1[2][1] = 30;
        arr1[2][2] = 34;
        arr1[2][3] = 50;
        int target1 = 16;
        int target2 = 13;


        int[][] arr2 = new int[1][2];
        arr2[0][0] = 1;
        arr2[0][1] = 3;
        int target3 = 3;

        // 測試案例期望值
        boolean expResult1 = true;
        boolean expResult2 = false;
        boolean expResult3 = true;

        // 執行方法
        Solution074 solution074 = new Solution074();
        boolean result1 = solution074.searchMatrix(arr1, target1);
        boolean result2 = solution074.searchMatrix(arr1, target2);
        boolean result3 = solution074.searchMatrix(arr2, target3);

        // 判斷期望值與實際值
        Assert.assertEquals(expResult1, result1);
        Assert.assertEquals(expResult2, result2);
        Assert.assertEquals(expResult3, result3);

    }

其他

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