3. 二维数组中的查找

3. 二维数组中的查找

• 基础

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

例如：

1 2 8 9

2 4 9 12

4 7 10 13

6 8 11 15

查7则返回True, 查5则返回False.

思路

选取数组右上角的数字。如果该数字等于要查找的数字，查找过程结束；如果该数字大于要查找的数字，剔除这个数字所在的列；如果该数字小于要查找的数字，剔除这个数字所在的行。

也就是说如果要查找的数字不在数组的右上角，则每一次都在数组的查找范围中剔除一行或一列。直到找到要查找的数字，或者查找范围为空。

code

def find(matrix, number):
    found = False
    if isinstance(matrix, list):
        rows = len(matrix)
        if rows > 0 and isinstance(matrix[0], list):
            columns = len(matrix[0])
        else:
            return found
    else:
        return found
    if rows > 0 and columns > 0:
        row = 0
        column = columns - 1
        while row < rows and column >= 0:
            if matrix[row][column] == number:
                found = True
                break
            elif matrix[row][column] > number:
                column -= 1
            else:
                row += 1
    return found

测试用例

• 二维数组中包含查找的数字，最大、最小、之间。
• 二维数组中没有查找的数字，大于最大，小于最小，之间
• 特殊输入：matrix为None，matrix为空

import unittest

class TestFind(unittest.TestCase):
    def test_contain(self):
        matrix = [
            [1, 2, 8, 9],
            [2, 4, 9, 12],
            [4, 7, 10, 13],
            [6, 8, 11, 15]
        ]
        number_max = 15
        number_min = 1
        number_middle = 7
        res_max = find(matrix, number_max)
        res_min = find(matrix, number_min)
        res_middle = find(matrix, number_middle)
        self.assertEqual(res_max, True)
        self.assertEqual(res_min, True)
        self.assertEqual(res_middle, True)
    
    def test_not_contain(self):
        matrix = [
            [1, 2, 8, 9],
            [2, 4, 9, 12],
            [4, 7, 10, 13],
            [6, 8, 11, 15]
        ]
        number_max = 16
        number_min = 0
        number_middle = 5
        res_max = find(matrix, number_max)
        res_min = find(matrix, number_min)
        res_middle = find(matrix, number_middle)
        self.assertEqual(res_max, False)
        self.assertEqual(res_min, False)
        self.assertEqual(res_middle, False)

    def test_special(self):
        matrix1 = None
        matrix2 = []
        number = 5
        res1 = find(matrix1, number)
        res2 = find(matrix2, number)
        self.assertEqual(res1, False)
        self.assertEqual(res2, False)

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

参考

1. 何海涛，剑指offer，电子工业出版社，2012
2. unittest --- 单元测试框架