剑指offer笔记面试题4----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。
测试用例:
- 二维数组中包含查找的数字(查找的数字是数组中的最大值和最小值;查找的数字介于数组中的最大值和最小值之间)。
- 二维数组中没有查找的数字(查找的数字大于数组中的最大值;查找的数字小于数组中的最小值;查找的数字在数组的最大值和最小值之间但数组中没有这个数字)。
- 特殊输入测试(输入空指针)。
测试代码:
/*
***数字包含在数组中(为数组中的最大值或最小值或介于最大与最小之间)
***数字不包含在数组中(大于最大值或小于最小值或介于最大与最小之间但不包含)
***输入数组为空指针
*/
void test(char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number, bool expected){
if(testName != nullptr){
printf("%s begins: ", testName);
}
bool result = find(matrix, rows, columns, number);
if(result == expected){
printf("Passed.\n");
}
else{
printf("Failed.\n");
}
}
/*******数组********/
// 1 2 8 9
// 2 4 9 12
// 4 7 10 13
// 6 8 11 15
int matrix[][4] = {{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
void test1(){
test("test1", (int*)matrix, 4, 4, 7, true);
}
//要查找的数不在数组中
void test2(){
test("test2", (int*)matrix, 4, 4, 5, false);
}
//要查找的数是数组中最小的数字
void test3(){
test("test3", (int*)matrix, 4, 4, 1, true);
}
//要查找的数是数组中的最大的数字
void test4(){
test("test4", (int*)matrix, 4, 4, 15, true);
}
//要查找的数比数组中最小的数字还小
void test5(){
test("test5", (int*)matrix, 4, 4, 0, false);
}
//要查找的数比数组中最大的数字还大
void test6(){
test("test6", (int*)matrix, 4, 4, 16, false);
}
//鲁棒性测试,输入空指针
void test7(){
test("test7", nullptr, 0, 0, 16, false);
}
本题考点:
- 考查应聘者对二维数组的理解及编程能力。二维数组在内存中占据连续的空间。在内存中从上到下存储各行元素,在同一行中按照从左到右的顺序存储。因此我们可以根据行号和列号计算出相对于数组首地址的偏移量,从而找到对应的元素。
- 考查应聘者分析问题的能力。当应聘者发现问题比较复杂时,能不能通过具体的例子找出其中的规律,是能否解决这个问题的关键所在。这个题目只要从一个具体的二维数组的右上角开始分析,就能找到查找的规律,从而找到解决问题的突破口。
实现代码:
#include <cstdio>
bool find(int* matrix, int rows, int columns, int number){
bool found = false;
if(matrix != nullptr && 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(){
test1();
test2();
test3();
test4();
test5();
test6();
test7();
return 0;
}
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