面试题3：二维数组中的查找

知识点：

创建数组，首先需要指定数组的容量大小

数组可以实现简单的哈希表，把数组的下标设为哈希表的键值（Key），数组中每一个数字设为哈希表的值（Value）

动态数组，如STL中的vector。当数据的数目超过数组容量会进行扩容，新的容量都是前一次的两倍，把之前的数据复制到新的数组中，再把之前的内存释放。这样对时间性能有负面影响，因此使用动态数组要尽量减少改变数组容量大小

数组名其实是一个指针，指向数组的第一个元素

int data1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *data2 = data1;
cout << sizeof(data1) << endl << sizeof(data2) << endl;

输出：20  4

sizeof(data1)求整个数组大小，sizeof(data2)为指针大小

面试题3

从二维数组的右上角或者左下角向内逐渐收缩，注意接受参数是个指针，用数组表示的话只能用一维数组

自己的实现：

bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
    if (matrix == NULL)
        return false;
    int row = 0;
    int column = columns -1;
    for (column; column > 0; column--)    //排查第一行
    {
        if (matrix[column] == number)
            return true;
        if (matrix[column] < number)
            break;
    }
    for (row; row < rows; row++)    //确定行号后检查对应行的列
    {
        if (matrix[row * columns + column] == number)
            return true;
        if (matrix[row * columns + column] > number)
            return false;
    }
    return false;
}

书中示例：

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;
}

完整代码：

// FindInPartiallySortedMatrix.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 著作权所有者：何海涛

#include "stdafx.h"

// 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;
}

// ====================测试代码====================
void Test(char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number, bool expected)
{
    if(testName != NULL)
        printf("%s begins: ", testName);

    bool result = Find(matrix, rows, columns, number);
    if(result == expected)
        printf("Passed.
");
    else
        printf("Failed.
");
}

//  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()
{
    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, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 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, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最小的数字
void Test3()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test3", (int*)matrix, 4, 4, 1, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数是数组中最大的数字
void Test4()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test4", (int*)matrix, 4, 4, 15, true);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最小的数字还小
void Test5()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test5", (int*)matrix, 4, 4, 0, false);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的数比数组中最大的数字还大
void Test6()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test6", (int*)matrix, 4, 4, 16, false);
}

// 鲁棒性测试，输入空指针
void Test7()
{
    Test("Test7", NULL, 0, 0, 16, false);
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();

    return 0;
}