《剑指offer》第四题：二维数组中的查找

// 面试题4：二维数组中的查找
// 题目：在一个二维数组中，每一行都按照从左到右递增的顺序排序，每一列都按
// 照从上到下递增的顺序排序。请完成一个函数，输入这样的一个二维数组和一个
// 整数，判断数组中是否含有该整数。

#include <cstdio>

bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
    //鲁棒性测试 1.空指针 2.矩阵大小为0 3.number小于0
    if (matrix == nullptr || rows <= 0 || columns <= 0 || number <= 0)
        return false;

    //主要思路：从右上角数开始对比，如小于右上角数则列数-1，如大于则行数-1
    int cur_row = 0;
    int cur_col = columns - 1;

    while (cur_row < rows && cur_col >= 0) //未找到则跳出
    {    
        if (matrix[cur_row * columns + cur_col] == number) //右上角数正好为该数
            return true;
        else if (matrix[cur_row * columns + cur_col] > number) //小于该列最小值，列数-1
            --cur_col;
        else //大于该行最大值，行数-1
            ++cur_row;
    }
    return false;
}

// ====================测试代码====================
void Test(const char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number, bool expected)
{
    if (testName != nullptr)
        printf("%s begins: ", testName);

    bool result = Find(matrix, rows, columns, number);
    if (result == expected)
        printf("Passed.\n");
    else
        printf("Failed.\n");
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数在数组中
void Test1()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test1", (int*)matrix, 4, 4, 7, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数不在数组中
void Test2()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test2", (int*)matrix, 4, 4, 5, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最小的数字
void Test3()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test3", (int*)matrix, 4, 4, 1, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最大的数字
void Test4()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test4", (int*)matrix, 4, 4, 15, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最小的数字还小
void Test5()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test5", (int*)matrix, 4, 4, 0, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最大的数字还大
void Test6()
{
    int matrix[][4] = { {1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15} };
    Test("Test6", (int*)matrix, 4, 4, 16, false);
}

// 鲁棒性测试，输入空指针
void Test7()
{
    Test("Test7", nullptr, 0, 0, 16, false);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();

    return 0;
}

分析：用实例分析过程，找到规律。

牛客网代码模板给出了vector，可以通过array[row][col]直接访问。

class Solution {
public:
    bool Find(int target, vector<vector<int> > array) {
        
        if (array.empty() || target <= 0)
            return false;
        
        int cur_row = 0;
        int cur_col = array[0].size()-1;
        
        while (cur_row < array[0].size() && cur_col >= 0)
        {
            if (array[cur_row][cur_col] == target)
                return true;
            else if (array[cur_row][cur_col] > target)
                --cur_col;
            else
                ++cur_row;
        }
        return false;
        
    }
};