面试题4：二维数组中的查找

Java版本：

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。

package com.zr.test;

/**
 * 
 * @Description 二维数组中的查找
 * @author ZR
 * @date 2020年6月3日 下午4:06:25
 * @version V0.1
 */
public class Num4 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Test1();
	    Test2();
	    Test3();
	    Test4();
	    Test5();
	    Test6();
	    Test7();
	}

	public static boolean find(int[][] array, int rows, int columns, int num) {
		boolean found = false;
		if (array != null && rows >= 0 && columns >= 0) {
			int row = 0;
			int column = columns - 1;
			while (row < rows && column >= 0) {
				if (array[row][column] == num) {
					found = true;
					break;
				} else if (array[row][column] > num) {
					column--;
				} else {
					row++;
				}
			}
		}
		return found;
	}

//  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
	public static void Test1() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test1", 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
	public static void Test2() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test2", 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
	public static void Test3() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test3", 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
	public static void Test4() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test4", 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
	public static void Test5() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test5", 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
	public static void Test6() {
		int matrix[][] = { { 1, 2, 8, 9 }, { 2, 4, 9, 12 }, { 4, 7, 10, 13 }, { 6, 8, 11, 15 } };
		Test("Test6", matrix, 4, 4, 16, false);
	}

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

	// ====================测试代码====================
	public static void Test(String testName, int[][] matrix, int rows, int columns, int number, boolean expected) {
		if (testName != null)
			System.out.println(testName + " begins: ");

		boolean result = find(matrix, rows, columns, number);
		if (result == expected)
			System.out.println("Passed.");
		else
			System.out.println("Failed.");
	}

}

C++版本：

/*******************************************************************
Copyright(c) 2016, Harry He
All rights reserved.
Distributed under the BSD license.
(See accompanying file LICENSE.txt at
https://github.com/zhedahht/CodingInterviewChinese2/blob/master/LICENSE.txt)
*******************************************************************/

//==================================================================
// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 作者：何海涛
//==================================================================

// 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。

#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;
}

// ====================测试代码====================
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.
");
    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", nullptr, 0, 0, 16, false);
}

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

    return 0;
}