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。


       当我们需要解决一个复杂的问题时,一个很有效的办法就是从一个具体的问题入手,通过分析简单具体的例子,试图寻找普遍的规律。针对这个问题,我们不妨也从一个具体的例子入手。下面我们以在题目中给出的数组中查找数字7为例来一步步分析查找的过程。

       我们发现如下规律:首先选取数组中右上角的数字。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者一列,这样每一步都可以缩小查找的范围,直到找到要查找的数字,或者查找范围为空。

     

      把整个查找过程分析清楚之后,我们再写代码就不是一件很难的事情了。下面是上述思路对应的参考代码:

bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number) {     bool found = false;      if(matrix != NULL && rows > 0 && columns > 0)     {         int row = 0;         int column = columns - 1;         while(row < rows && column >=0)         {             if(matrix[row * columns + column] == number)             {                 found = true;                 break;             }             else if(matrix[row * columns + column] > number)                 -- column;             else                 ++ row;         }     }      return found; } 

       在前面的分析中,我们每一次都是选取数组查找范围内的右上角数字。同样,我们也可以选取左下角的数字。感兴趣的读者不妨自己分析一下每次都选取左下角的查找过程。但我们不能选择左上角或者右下角。以左上角为例,最初数字1位于初始数组的左上角,由于1小于7,那么7应该位于1的右边或者下边。此时我们既不能从查找范围内剔除1所在的行,也不能剔除1所在的列,这样我们就无法缩小查找的范围。

实现代码如下:

#include<iostream> using namespace std;  // 二维数组matrix中,每一行都从左到右递增排序, // 每一列都从上到下递增排序 bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number) {     bool found = false;      if(matrix != NULL && rows > 0 && columns > 0)     {         int row = 0;         int column = columns - 1;         while(row < rows && column >=0)         {             if(matrix[row * columns + column] == number)             {                 found = true;                 break;             }             else if(matrix[row * columns + column] > number)                 -- column;             else                 ++ row;         }     }      return found; }  int main() { 	int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}}; 	bool result = Find((int*)matrix , 4 , 4 , 7); //这里实参是(int*)matrix     if(result == true)         printf("Passed.\n");     else         printf("Failed.\n"); 	return 0;  }


测试代码如下:

#include<iostream> using namespace std;   // 二维数组matrix中,每一行都从左到右递增排序, // 每一列都从上到下递增排序 bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number) {     bool found = false;      if(matrix != NULL && rows > 0 && columns > 0)     {         int row = 0;         int column = columns - 1;         while(row < rows && column >=0)         {             if(matrix[row * columns + column] == number)             {                 found = true;                 break;             }             else if(matrix[row * columns + column] > number)                 -- column;             else                 ++ row;         }     }      return found; }   void Test(char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number) {     if(testName != NULL)         printf("%s begins: ", testName);      bool result = Find(matrix, rows, columns, number);     if(result == true)         printf("Passed.\n");     else         printf("Failed.\n"); }  // 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); }  // 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); }    int main(int argc, char * argv[]) {     Test1();     Test2();       return 0; }