📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:22.503000             🧑  作者: Mango
分而治之(Divide and Conquer, 缩写为D&C)是一种算法思想,将大问题分解成多个小问题,分别解决后再将结果合并起来。在按行和按列排序的二维数组中搜索时,使用D&C算法可以大大提高搜索效率。
假设要在二维数组arr
中搜索值为target
的元素,按行和按列排序的二维数组可以看做是两个有序的一维数组,因此可以分别对其进行二分查找。
具体实现时,可以先按行进行一次二分查找,找到位于中间行的元素midRow
,将其列加入到一个数组cols
中。再对cols
数组进行一次二分查找,找到位于中间位置的元素midCol
。此时,arr[midRow][midCol]
就是我们要查找的元素。
如果在某一次二分查找中未找到目标元素,就将查找范围缩小一半,继续进行二分查找。
按行和按列排序的二维数组中搜索可以在时间复杂度为O(log m + log n)的时间内完成,其中m和n分别为数组的行数和列数。
def search_in_sorted_matrix(arr, target):
m, n = len(arr), len(arr[0])
lo, hi = 0, m - 1
# 二分查找行
while lo <= hi:
mid = (lo + hi) // 2
if arr[mid][0] <= target <= arr[mid][n - 1]:
break
elif arr[mid][0] > target:
hi = mid - 1
else:
lo = mid + 1
# 未找到目标元素
if lo > hi:
return False
# 找到目标行,将其列加入cols数组
cols = []
lo, hi = 0, n - 1
while lo <= hi:
mid = (lo + hi) // 2
if arr[midRow][mid] == target:
return True
elif arr[midRow][mid] > target:
hi = mid - 1
else:
lo = mid + 1
cols.append(mid)
# 未找到目标元素
if lo > hi:
return False
# 对cols数组进行二分查找
lo, hi = 0, len(cols) - 1
while lo <= hi:
mid = (lo + hi) // 2
if arr[midRow][cols[mid]] == target:
return True
elif arr[midRow][cols[mid]] > target:
hi = mid - 1
else:
lo = mid + 1
# 未找到目标元素
return False
以上为Python实现的示例代码,具体实现可以根据语言特点进行调整。