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在行列都排好序的矩阵中找指定的数

[编程题]在行列都排好序的矩阵中找指定的数
  • 热度指数:23737 时间限制:C/C++ 2秒,其他语言4秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解
给定一个的整形矩阵matrix和一个整数K, matrix的每一行和每一列都是排好序的。
实现一个函数,判断K是否在matrix中
[要求]
时间复杂度为,额外空间复杂度为

输入描述:
第一行有三个整数N, M, K
接下来N行,每行M个整数为输入的矩阵


输出描述:
若K存在于矩阵中输出"Yes",否则输出"No"
示例1

输入

2 4 5
1 2 3 4
2 4 5 6

输出

Yes
示例2

输入

2 4 233
1 2 3 4
2 4 5 6

输出

No

备注:


这题一般的思路是从右上角或者左下角开始查找,如果k大于右上角的值,就排除第一行,反之排除最后一列,如此反复进行,这样算法的时间复杂度就是O(M + N)。
这里给出一种不同的思路,算法时间复杂度或许能下降到O(lg(N) * lg(M)),(为什么是“或许”?因为我也不会算这个复杂度啊🤣,有没有大神帮忙算一下告诉我)。
如图所示,每次在中间选一行,用二分查找在这一行中找插入位置,那么在插入位置左上角的区域都比目标值大,右下角区域都比目标值小,这样可以排除矩阵中一半的内容。即使没有找到插入位置,也就是插入位置在最前面或者最后的情况,也可以排除一半。然后对剩余的两个矩阵递归查找。
这样每次二分查找的时间是lg(M),递归次数是lg(N)?时间复杂度就是O(lg(N) * lg(M))?空间复杂度和递归深度相关,为lg(N)。
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
// 在矩阵中查找目标值,存在就返回true
bool Find(int target, vector<vector<int>> &matrix);
// 在矩阵matrix中,左上角坐标为(r1, c1),右下角坐标为(r2, c2)的子矩阵中查找target
bool sM(vector<vector<int>> &matrix,int target,int r1,int c1,int r2,int c2);
// 在数组nums的下标f到l之间,用二分查找target,返回target的插入位置
int difind(vector<int> &nums,int target,int f,int l);

int main(){
    int n;
    cin >> n;
    int m;
    cin >> m;
    int k;
    cin >> k;
    
    vector<vector<int>> matrix(n, vector<int>(m, 0));
    for(int i = 0; i < n; ++i){
        for(int j = 0; j < m; ++j){
            cin >> matrix[i][j];
        }
    }
    
    if(Find(k, matrix)){
        cout << "Yes";
    }
    else{
        cout << "No";
    }
}

bool Find(int target, vector<vector<int>> &matrix) {
    if(matrix.empty()||matrix[0].empty()) return false;
    return sM(matrix,target,0,0,matrix.size()-1,matrix[0].size()-1);
}
bool sM(vector<vector<int>> &matrix,int target,int r1,int c1,int r2,int c2)
{
    if(r1>r2||c1>c2) return false;
    int mid=r1+((r2-r1)>>1);
    int pos=difind(matrix[mid],target,c1,c2);
     
    if(pos<c1)
    {
      return sM(matrix,target,r1,c1,mid-1,c2);  
    }
    else if(pos==c2)
    {
        if(matrix[mid][pos]==target) return true;
        return sM(matrix,target,mid+1,c1,r2,c2);
    }
    else
    {
        if(matrix[mid][pos]==target) return true;
        return sM(matrix,target,r1,pos+1,mid-1,c2)||sM(matrix,target,mid+1,c1,r2,pos);
    }
}
     
int difind(vector<int> &nums,int target,int f,int l)
{
    if(f==l)
    {
        return target>=nums[f]?f:f-1;
    }
     
    if(l-f==1)
    {
        if(nums[f]==target) return f;
        else if(nums[f]>target) return f-1;
        else return target>=nums[l]?l:l-1;
    }
     
    int mid=f+((l-f)>>1);
    if(nums[mid]==target)return mid;
    else if(nums[mid]>target) return difind(nums,target,f,mid-1);
    else return difind(nums,target,mid+1,l);
}

编辑于 2019-08-12 09:46:19 回复(4)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    int n,m,k;
    cin>>n>>m>>k;
    vector<vector<int>>num(n,vector<int>(m));
    for(int i=0;i<n;i++)
        for(int j=0;j<m;j++)
            cin>>num[i][j];
    int i=0,j=m-1,res=0;
    while(i<n&&j>=0)
    {
        if(num[i][j]>k)
        {
            j--;
        }
        else if(num[i][j]<k)
            i++;
        else
        {
            res=1;
            break;
        }
    }
    if(res==1)
        cout<<"Yes"<<endl;
    else
        cout<<"No"<<endl;
    return 0;
}

发表于 2019-08-22 22:31:58 回复(1)

Java解法

思路

一开始将指针定位在矩阵matrix的左上角,即i = 0, j = matrix[0].length - 1,当前元素为matrix[i][j]
matrix[i][j] < k时,i++,即指针向下移动;
matrix[i][j] > k时,j--,即指针向左移动;
matrix[i][j] == k时,说明找到了元素。

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static boolean ifKInMatrix(int[][] matrix, int k) {
        int rows = matrix.length;
        int cols = matrix[0].length;

        int i = 0;
        int j = cols - 1;
        while (i < rows && j >= 0) {
            if (matrix[i][j] < k) {
                i++;
            } else if (matrix[i][j] > k) {
                j--;
            } else {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int m = sc.nextInt();
        int k = sc.nextInt();

        int[][] matrix = new int[n][m];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                matrix[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }

        boolean res = ifKInMatrix(matrix, k);
        if (res) {
            System.out.println("Yes");
        } else {
            System.out.println("No");
        }
    }
}
发表于 2019-10-10 16:18:40 回复(1)
利用行和列都排好序的信息,从右上角开始搜索,遇到大于target的元素,就往左边的列继续找,遇到小于target的元素就往下面的行继续找。最差情况从右上角移动到左下角才找到,算法的时间复杂度为O(N+M),仅使用有限几个变量(行指针和列指针),空间复杂度为O(1)
import scala.io.StdIn

object Main{
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        val in = StdIn
        var params = in.readLine().split(" ")
        val n = params(0).toInt
        val m = params(1).toInt
        val k = params(2).toInt
        val arr = Array.ofDim[Int](n, m)
        for(i <- arr.indices){
            params = in.readLine().split(" ")
            for(j <- arr(0).indices)
                arr(i)(j) = params(j).toInt
        }
        println(search(arr, n, m, k))
    }
    
    def search(arr: Array[Array[Int]], n: Int, m: Int, k: Int): String = {
        var row = 0
        var col = m - 1
        while(row < n && col >= 0){
            if(arr(row)(col) > k){
                col -= 1
            }else if(arr(row)(col) < k){
                row += 1
            }else{
                return "Yes"
            }
        }
        "No"
    }
}

发表于 2021-11-19 22:37:46 回复(0)
a,m = list(map(int,input().split())),[]
for i in range(a[0]):
    m.extend(list(map(int,input().split())))
print('Yes' if a[2] in m else 'No')

编辑于 2020-03-23 11:37:03 回复(1)
<pre class="prettyprint lang-py"><span />import numpy as np #空格输入三个整数 N,M,K = map(int,input().split(' ')) #定义二维数组并输入 a = [] for i in range(N):     a.append(list(map(int, input().rstrip().split()))) #判读是否在数组中 isIn = 0 for i in range(N):     for j in range(M):         if a[i][j] == K:             isIn = 1             break         elif a[i][j] &gt; K:             M = j if isIn == 0:     print(&quot;No&quot;) else:     print(&quot;Yes&quot;) </pre> <div> 第一种方案:减少遍历 </div> <div> <pre class="prettyprint lang-py">#空格输入三个整数 N,M,K = map(int,input().split(' ')) #定义二维数组并输入 a = [] for i in range(N):     a.append(list(map(int, input().rstrip().split()))) #判读是否在数组中 isIn = 0 for i in range(N):     ls = a[i]     if K in ls:         isIn = 1         break if isIn == 0:     print(&quot;No&quot;) else:     print(&quot;Yes&quot;)</pre> <span>第二种方案(全遍历):使用 in 判断</span><br /> <br /> </div>
编辑于 2019-08-12 11:56:33 回复(0)
import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        Integer N = sc.nextInt();
        Integer M = sc.nextInt();
        Integer K = sc.nextInt();
        Integer[][] arr = new Integer[N][M];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j< M; j++) {
                arr[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }
        // 从右上角开始,k比该值大就往下走,比该值小就往左走,直到超出界限
        Integer row = M - 1;
        Integer cow = 1;
        boolean flag = false;
        while(row >= 0 && cow <= N-1){
            if (arr[cow][row] > K) {
                row--;
            } else if (arr[cow][row] < K) {
                cow++;
            } else {
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if (flag) {
            System.out.print("Yes");
        } else {
            System.out.print("No");
        }
        
    }
}
编辑于 2019-08-02 09:42:35 回复(1)
直接遍历,调用Arrays.binarySearch()的系统方法
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int n = sc.nextInt();
		int m = sc.nextInt();
		int k = sc.nextInt();
		int a[][] = new int[n][m];
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				a[i][j] = sc.nextInt();
			}
		}

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			int index = Arrays.binarySearch(a[i], k);
			if (index >= 0) {
				System.out.println("Yes");
				return;
			} else {
				if (i == n - 1)
					System.out.println("No");
			}
		}
	}
}


发表于 2020-09-08 09:23:34 回复(0)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    int n, m, k;
    cin>>n>>m>>k;
    int a[n][m];
    for(int i=0;i<n;i++)
        for(int j=0;j<m;j++)
            cin>>a[i][j];
    int x=0, y=m-1, r=0;
    while(x<n && y>=0){
        if(a[x][y]==k){
            r = 1;
            break;
        }
        if(k>a[x][y])
            x++;
        else
            y--;
    }
    cout<<(r==1?"Yes":"No")<<endl;
    return 0;
}

发表于 2020-01-26 02:51:52 回复(0)
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;


int main(){
    int N=0,M=0,K=0;
    cin>>N>>M>>K;
    vector<vector<int>> val(N,vector<int>(M));
    for(int i=0;i<N;i++){
        for(int j=0;j<M;j++){
            cin>>val[i][j];
        }
    }
    //根据矩阵的特性从右上角这个数开始查找
    int r=0,l=M-1;
    while(r<N && l>=0){
        if(K==val[r][l]) {
            cout<<"Yes"<<endl;
            return 0;
        }
        //如果K大于这个数,这一行的数都不用遍历了
        if(K>val[r][l]){
            r++;
        }else{       //如果K小于这个数,这一列的数都不用遍历了
            l--;
        }
    }
    cout<<"No"<<endl;
}

发表于 2019-08-09 09:47:04 回复(0)
package main

import (
    "fmt"
    "bufio"
    "strings"
    "strconv"
    "os"
)

func main() {
    var (
        k int
        index int
        max_num int
    )
    in := bufio.NewScanner(os.Stdin)
    for in.Scan() {
         strs := strings.Split(in.Text(), " ")
        if index == 0 {
            k_ = strconv.Atoi(strs[len(strs)-1])
        }else {
            max_num_ = strconv.Atoi(strs[len(strs)-1])
        }
        index = index + 1
    }
    if max_num > k {
        fmt.Println("Yes")
    }else {
        fmt.Println("No")
    }
}
发表于 2022-11-16 15:06:47 回复(0)
#include <iostream>
using namespace std;
int ma[1001][1001];

bool contains(int x, int y, int val) {
    if(x < 0 || y < 0) {return false;}
    if (ma[x][y] == val) {
        return true;
    } else if(ma[x][y] < val) {
        return false;
    } else {
        return contains(x-1, y, val) || contains(x, y-1, val);
    }
}

int main() {
    int a, b, K;
    cin >> a >> b >> K;
    
    for(int i = 0; i < a; i++) {
        for(int j = 0; j < b; j++) {
            cin>>ma[i][j];
        }
    }
    
    cout<< (contains(a-1, b-1, K) ? "Yes" : "No");
}

发表于 2022-06-14 23:42:24 回复(0)
import java.util.Scanner;

public class Main{
    public static void main(String[]args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int N = sc.nextInt();
        int M = sc.nextInt();
        int K = sc.nextInt();
        int[][]mat = new int[N][M];
        for(int i = 0; i < N; i++){
            for(int j = 0; j < M; j++){
                mat[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }
        boolean hasFound = false;
        int i = N - 1, j = 0;
        while(i >= 0 && j < M){
            if (mat[i][j] > K) i--;
            else if (mat[i][j] < K) j++;
            else {
                hasFound = true;
                break;
            }
        }

        if (hasFound) System.out.println("Yes");
        else System.out.println("No");
    }
}

发表于 2022-05-23 16:43:45 回复(0)
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main() {
    int m = 0, n = 0, k = 0;
    scanf("%d %d %d", &m, &n, &k);
    vector<vector<int>> matrix(m, vector<int>(n));
    for(int i = 0; i < m; ++i){
        for(int j = 0; j < n; ++j){
            scanf("%d", &matrix[i][j]);
        }
    }
    
    int i = 0;
    int j = matrix[0].size() - 1;
    while(i < matrix.size() && j >= 0){
        if(matrix[i][j] > k){
            j--;
        }
        else if(matrix[i][j] < k){
            i++;
        }
        else {
            printf("Yes\n");
            return 0;
        }
    }
    printf("No\n");
    
    return 0;
}

发表于 2022-05-17 19:14:10 回复(0)
import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader reader=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter writer=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        
        String s1=reader.readLine();
        String[] split1=s1.split(" ");
        int n=Integer.parseInt(split1[0]);
        int m=Integer.parseInt(split1[1]);
        int k=Integer.parseInt(split1[2]);
        int[][] nums=new int[n][m];
        for(int i=0;i<n;i++){
            String s2=reader.readLine();
            String[] split2=s2.split(" ");
            for(int j=0;j<m;j++){
                nums[i][j]=Integer.parseInt(split2[j]);
            }
        }
        int i=0,j=m-1;
        while(i<n&&j>=0){
            if(nums[i][j]==k){
                writer.write("Yes");
                writer.flush();
                return;
            }else if(nums[i][j]>k){
                j--;
            }else{
                i++;
            }
        }
        writer.write("No");
        
        writer.flush();
        writer.close();
        reader.close();
    }
}

发表于 2022-05-08 15:56:39 回复(0)
该牛油正在参与牛客写题解薅羊毛的活动,牛币,周边,京东卡超多奖品放送,活动进入倒计时!,活动进入倒计时!快来捡漏啦https://www.nowcoder.com/discuss/888949?source_id=profile_create_nctrack&channel=-1
发表于 2022-04-26 16:02:57 回复(0)

# read first line
n, m, k = map(int, input().strip().split())
# print(n, m, k)

lis = []
found = False
for i in range(n):
    tmp=list(map(int,input().split()))
    if k in tmp:
        found = True
        break
    
res = "Yes" if found else "No"
print(res)

发表于 2022-04-21 15:58:47 回复(0)
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    long long a,b,c;
    cin >> a >> b >> c;
    int p[1000][1000] = { 0 };
    for (int i = 0; i < a; i++)
    {
        for (int u = 0; u < b; u++)
        {
            cin >> p[i][u];
        }
    }
    int g = 0;
    for (int i = 0; i < a; i++)
    {
        for (int u = 0; u < b; u++)
        {
            if (c == p[i][u])
            {
                g++;
            }
        }
    }
    if (g != 0)
    {
        cout << "Yes" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "No" << endl;
    }
}
发表于 2022-03-31 16:10:29 回复(0)
import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String args[]){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int m = sc.nextInt();
        int k = sc.nextInt();
        int[][] nm = new int[n][m];
        for(int i = 0; i < n; i++){
            for(int j = 0; j < m; j++){
                nm[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }
        for(int i = 0; i < n; i++){
            if(k >= nm[i][0] && k <= nm[i][m-1]){
                for(int j = 0 ; j < m; j++){
                    if(nm[i][j] == k){
                        System.out.println("Yes");
                        return;
                    }
                }
            }
        }
        System.out.println("No");
    }
}

发表于 2022-03-18 21:31:34 回复(0)
s = input().split(' ')
a = []
for i in range(int(s[0])):
    a += input().split(' ')
if s[2] in a:
    print('Yes')
else:
    print('No')

发表于 2022-03-18 13:11:39 回复(0)

问题信息

上传者:小小
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