python二维数组查找函数

原创

mob649e81543e41 2023-08-20 03:57:51 ©著作权

文章标签 二维数组二分查找 Python 文章分类 Python 后端开发

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob649e81543e41的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

查找函数是编程中非常常见和重要的操作之一，在Python中也有相应的函数来实现二维数组的查找。本文将介绍如何使用Python来实现二维数组的查找，并提供相应的代码示例。

一、什么是二维数组？

二维数组是一种特殊的数据结构，它由多个一维数组组成。每个一维数组都是二维数组中的一行，每个元素都有一个唯一的索引，可以根据索引来访问和修改元素的值。在编程中，使用二维数组可以方便地表示和处理表格、矩阵等数据。

二、二维数组的查找问题

在实际的编程中，我们经常会遇到需要在二维数组中查找特定元素的问题。比如，在一个有序的二维数组中，要查找某个元素是否存在，或者要找到满足某个条件的元素。这种问题的解决方法一般有两种：暴力搜索和二分查找。

1. 暴力搜索

暴力搜索是一种简单直接的方法，它从二维数组的左上角开始遍历，逐个比较元素的值，直到找到目标元素或搜索完整个数组。这种方法的时间复杂度为O(n^2)，其中n是二维数组的行数和列数之和。

下面是使用Python实现暴力搜索的代码示例：

def search_in_2d_array(matrix, target):
    for row in matrix:
        for num in row:
            if num == target:
                return True
    return False

# 测试代码
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
target = 5
print(search_in_2d_array(matrix, target))  # 输出：True

2. 二分查找

二分查找是一种高效的查找算法，它利用二维数组的有序性进行查找。首先，选择二维数组的中间元素，如果与目标元素相等，则查找成功；如果大于目标元素，则在左半部分继续查找；如果小于目标元素，则在右半部分继续查找。通过不断缩小查找范围，最终可以找到目标元素或确定目标元素不存在。

下面是使用Python实现二分查找的代码示例：

def search_in_2d_array(matrix, target):
    if not matrix:
        return False

    rows, cols = len(matrix), len(matrix[0])
    left, right = 0, rows * cols - 1

    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        num = matrix[mid // cols][mid % cols]

        if num == target:
            return True
        elif num < target:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid - 1

    return False

# 测试代码
matrix = [[1, 2, 3],
          [4, 5, 6],
          [7, 8, 9]]
target = 5
print(search_in_2d_array(matrix, target))  # 输出：True