# LeetCode 240、搜索二维矩阵 II

# 一、题目描述

在一个 n * m 的二维数组中,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。

示例:

现有矩阵 matrix 如下:

[ [1, 4, 7, 11, 15], [2, 5, 8, 12, 19], [3, 6, 9, 16, 22], [10, 13, 14, 17, 24], [18, 21, 23, 26, 30] ]

给定 target = 5,返回 true。

给定 target = 20,返回 false。

限制:

  • 0 <= n <= 1000
  • 0 <= m <= 1000

# 二、题目解析

仔细观察矩阵,可以发现:左下角元素 为所在列最大元素,所在行最小元素

如果 左下角元素 大于了目标值,则目标值一定在该行的上方, 左下角元素 所在行可以消去。

如果 左下角元素 小于了目标值,则目标值一定在该列的右方, 左下角元素 所在列可以消去。

具体操作为从矩阵左下角元素开始遍历,并与目标值对比:

  • matrix[i][j] > target 时: 行索引向上移动一格(即 i--),即消去矩阵第 i 行元素;
  • matrix[i][j] < target 时: 列索引向右移动一格(即 j++),即消去矩阵第 j 列元素;
  • matrix[i][j] == target 时: 返回 true。
  • 如果越界,则返回 false。

# 三、动画描述

# 四、图片描述

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# 五、参考代码

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// LeetCode 240、搜索二维矩阵 II:https://leetcode.cn/problems/search-a-2d-matrix-ii/submissions/
class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {

        // 从数组的最左下角位置开始去搜索整个二维数组
        // 1、当发现当前遍历的元素大于 target 时,意味着这个元素后面的所有元素也都大于 target
        // 那么就不用去搜索这一行了
        // 2、当发现当前遍历的元素小于 target 时,意味着这个元素上面的所有元素也都小于 target
        // 那么就不用去搜索这一列了

        // 初始化 i 和 j 为数组左下角元素
        // 最后一行
        int i = matrix.length - 1;

        // 第 0 列
        int j = 0;

        // 从数组的左下角开始出发,只要 i 和 j 没有越界继续判断
        while( i >= 0 && j <= matrix[0].length - 1 ){
            
            // 当发现当前遍历的元素大于 target 时,意味着这个元素后面的所有元素也都大于 target
            if(matrix[i][j] > target){

                // 行索引向上移动一格(即 i-- ),即消去矩阵第 i 行元素
                i--;
            
            // 当发现当前遍历的元素小于 target 时,意味着这个元素上面的所有元素也都小于 target
            }else if(matrix[i][j] < target){

                // 列索引向右移动一格(即 j++ ),即消去矩阵第 j 列元素
                j++;

            // 否则,说明找到目标值
            }else{

                // 直接返回 ture
                return true;
            }     
        }

        // 遍历了整个二维数组,没有找到目标值,返回 false
        return false;
    }
}

# 六、复杂度分析

# 时间复杂度

时间复杂度为 O(M+N),其中,N 和 M 分别为矩阵行数和列数,此算法最多循环 M + N 次。

# 空间复杂度

空间复杂度为 O(1)。

# 七、相关标签

  • 数组
  • 双指针
  • 二分法