剑指offer第二版(Java最优解)---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。

思路

查找整数时，如果从左上角开始查找，情况较为复杂，可以转换思路，从右上角开始查找：左边数字比较小，右边数字比较大，容易进行判断。

测试用例

1.要查找的数字在数组中

2.要查找的数字不在数组中

3.数组为空

4.数组不满足大小规则

5.数组每行长度不一致.

/** * Created by wuyupku on 2019-04-14 17:16 * * @Beijing CHINA */


// 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。

    public class OfferDemo05 {

        /* * 判断二维数组matrix中是否含有整数a * 返回值为a的下标，{-1，-1}代表不存在 */
        public int[] find(int[][] matrix, int a) {
            int[] index = { -1, -1 };

            // 判断数组是否正确
            if (matrix == null || matrix.length <= 0) {
                System.out.println("数组无效！");
                return index;
            }
            // 判断数组数字的大小是否符合大小规则
            int columns = matrix[0].length;
            for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
                if (matrix[i].length != columns) {
                    System.out.println("数组列数不一致！");
                    return index;
                }
                for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
                    if (i == 0 && j == 0)
                        // matrix[0][0]不比较
                        break;
                    if (i == 0) { // 第一行的数，仅和前一列的数比较
                        if (matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
                            System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
                            return index;
                        }
                    } else if (j == 0) { // 第一列的数，仅和前一行的数比较
                        if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j]) {
                            System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
                            return index;
                        }
                    } else if (matrix[i][j] < matrix[i - 1][j] || matrix[i][j] < matrix[i][j - 1]) {
                        // 其余位置的数字，和前一行或前一列的比较
                        System.out.println("数组中数字大小不符合要求！");
                        return index;
                    }
                }
            }
            // 正式查找
            int row = 0; // 行数
            int column = matrix[0].length - 1; // 列数
            while (row <= matrix.length - 1 && column >= 0) {
                if (a == matrix[row][column]) {
                    index[0] = row;
                    index[1] = column;
                    System.out.println("数字" + a + "在二维数组中的下标为：" + index[0] + "," + index[1]); // 注意下标是从0开始的
                    return index;
                } else if (a < matrix[row][column]) {
                    column--;
                } else {
                    row++;
                }
            }
            System.out.println("数组中不含数字：" + a);
            return index;
        }

        // ==================================测试代码==================================

        // 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
        public void test1() {
            System.out.print("test1：");
            int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
            int[] index = find(matrix, 7);
        }

        // 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
        public void test2() {
            System.out.print("test2：");
            int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
            int[] index = find(matrix, 5);
        }

        // 数组为空
        public void test3() {
            System.out.print("test3：");
            int[][] matrix = null;
            int[] index = find(matrix, 7);
        }

        // 1 2 8 9
        // 4 3 9 12
        // 4 7 10 13
        // 6 8 11 15
        // 数组不满足大小规则
        public void test4() {
            System.out.print("test4：");
            int[][] matrix = { { 1, 2, 8, 9 }, { 4, 3, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
            int[] index = find(matrix, 7);
        }

        // 数组每行长度不一致
        public void test5() {
            System.out.print("test5：");
            int[][] matrix = { { 1, 2, 8 }, { 4, 3, 9, 12 }, { 4, 7, 10 }, { 6, 8, 11, 15 } };
            int[] index = find(matrix, 7);
        }

        public static void main(String[] args) {
            OfferDemo05 f = new OfferDemo05();
            f.test1(); // 注意下标是从0开始的
            f.test2();
            f.test3();
            f.test4();
            f.test5();
        }
    }

应试精简版

/** * Created by wuyupku on 2019-04-14 17:40 * * @Beijing CHINA */


// 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。

    public class OfferDemo05 {

        /* * 判断二维数组matrix中是否含有整数a * 返回值为a的下标，{-1，-1}代表不存在 */
        public int[] find(int[][] matrix, int a) {
            int[] index = { -1, -1 };
            // 正式查找
            int row = 0; // 行数
            int column = matrix[0].length - 1; // 列数
            while (row <= matrix.length - 1 && column >= 0) {
                if (a == matrix[row][column]) {
                    index[0] = row;
                    index[1] = column;
                    System.out.println("数字" + a + "在二维数组中的下标为：" + index[0] + "," + index[1]); // 注意下标是从0开始的
                    return index;
                } else if (a < matrix[row][column]) {
                    column--;
                } else {
                    row++;
                }
            }
            System.out.println("数组中不含数字：" + a);
            return index;
        }

        // ==================================测试代码==================================



        // 数组每行长度不一致
        public void test() {
            System.out.print("test：");
            int[][] matrix = { { 1, 2, 8 }, { 4, 3, 9, 12 }, { 4, 7, 10 }, { 6, 8, 11, 15 } };
            int[] index = find(matrix, 7);
        }

        public static void main(String[] args) {
            OfferDemo05 f = new OfferDemo05();
            
            f.test();
        }
    }