请用自然语言描述算法思路:设定整数数组B【m+1】【n+1】的数据在行、列方向上都按从小到大的顺序排序,且整形变量x中的数据在B中存在。试设计一个算法,找出一对满足B【i】【j】=x的i,j值。要求比较次数不超过m+n。
时间: 2023-06-06 08:09:00 浏览: 61
这道题目其实就是在一个有序的二维数组中查找一个特定的整数,我们可以采用双指针法来实现,类似于二分查找。从矩阵的右上角开始,如果右上角的数大于x,则x一定不在这一列,可以排除这一列,往下走;如果右上角的数小于x,则x一定不在这一行,可以排除这一行,往左走。依次递推下去,最终可以找到x所在的位置,比较次数不超过m n。
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请用自然语言描述算法思路和详细步骤:设定整数数组B【m+1】【n+1】的数据在行、列方向上都按从小到大的顺序排序,且整形变量x中的数据在B中存在。试设计一个算法,找出一对满足B【i】【j】=x的i,j值。要求比较次数不超过m+n。
### 回答1:
很高兴回答您的问题。这个问题可以使用双指针算法来解决,具体步骤如下:
1. 定义两个指针,一个指向B数组的第一行第一个元素,另一个指向最后一行第一个元素。
2. 进行循环判断,如果当前指向的元素比x小,则将指针向后移动;如果当前指向的元素比x大,则将指针向前移动;如果当前指向的元素等于x,则返回对应的i,j值。
3. 循环终止条件是i,j指针相遇或i,j指针中的任何一个越界。
4. 如果在比较次数不超过m*n的情况下未找到满足条件的i,j值,则返回未找到的提示信息。
综上所述,该算法的主要思路是通过遍历数组比较来寻找符合条件的i,j值,而采用双指针算法可以明显减小比较次数,使得算法效率更高。
### 回答2:
设定两个变量i和j分别存储行和列的索引值,初始时,将i和j都设为数组B的行和列的最小索引值。创建一个count变量用于记录比较次数。
通过以下步骤来确定满足条件的i和j值:
1. 比较B[i][j]和x的值:
- 如果B[i][j]等于x,返回i和j的值作为结果。
- 如果B[i][j]小于x,将i增加1。
- 如果B[i][j]大于x,将j减少1。
2. 判断i和j的索引是否超出数组B的范围:
- 如果i大于m或j小于1,返回“不存在满足条件的i和j值”的结果。
3. 更新count变量的值,表示进行了一次比较。
4. 重复步骤1,继续比较B[i][j]和x的值。
终止条件:
- 找到满足条件的i和j值,返回结果。
- i大于m或j小于1,返回结果。
算法思路:
该算法采用了一种类似于二分查找的方式,每次通过比较B[i][j]和x的值,来确定下一步的搜索方向,其中i代表行索引,j代表列索引。通过不断调整i和j的值,直到找到满足条件的i和j值或者超出数组范围为止。
算法复杂度分析:
由于每次操作只进行一次比较,每次比较后就根据结果调整i和j的值,因此比较次数不会超过m*n。因此,算法的比较次数复杂度为O(m*n)。
### 回答3:
题目要求我们设计一个算法,在给定的二维整数数组B中找到一对满足B【i】【j】=x的i,j值。
我们可以使用二分查找的思路来解决这个问题。
具体步骤如下:
1. 初始化变量i为0,变量j为n-1,其中n为B的列数。
2. 进入循环,循环条件为i小于m(B的行数)且j大于等于0,并且B【i】【j】不等于x。
3. 在循环中,判断B【i】【j】与x的大小关系:
- 如果B【i】【j】大于x,则j减一,即将搜索范围缩小到当前行的左侧部分。
- 如果B【i】【j】小于x,则i加一,即将搜索范围缩小到下一行的相同列。
4. 循环结束后,判断退出循环的条件是i小于m且j大于等于0,或者是B【i】【j】等于x。即找到了满足条件的i,j值。
5. 如果找到了满足条件的i,j值,则返回它们;否则返回找不到的提示信息。
该算法的时间复杂度为O(m+n),比较次数不超过m+n。在每次循环中,我们要么将搜索范围缩小一列,要么将搜索范围缩小一行,直到找到满足条件的i,j值或者搜索范围为空。
设定整数数组B[m+1][n+1]的数据在行、列方向上都按从小到大的顺序排序,且整型变量x中的数据在B中存在。试设计一个算法,找出一个满足B[i][j]=x的i,j值。要求比较次数不超过m+n。要求写出算法思路和具体步骤。
### 回答1:
算法思路:
由于数组B在行、列方向上都按从小到大的顺序排序,因此可以考虑用二分查找算法降低时间复杂度。假设目标元素为x,则可分别对行和列进行二分查找找到相应的位置。
具体步骤:
Step 1:设置左右边界。对行方向上的数组B进行二分查找,设左边界为i = 1,右边界为p = m1,中间位置为mid1 = (i + p) / 2。对列方向上的数组B进行二分查找,设左边界为j = 1,右边界为q = n1,中间位置为mid2 = (j + q) / 2。
Step 2:比较目标元素和中间元素。
若B[mid1][mid2] == x,则找到目标元素,返回(i,j)。
若B[mid1][mid2] < x,则目标元素可能位于B[mid1][mid2]右侧或下侧。修改i = mid1 + 1,j = mid2 + 1,重复Step 1。
若B[mid1][mid2] > x,则目标元素可能位于B[mid1][mid2]左侧或上侧,修改p = mid1 - 1,q = mid2 - 1,重复Step 1。
Step 3:重复进行Step 2直到找到目标元素或者i > p或j > q(数组B中不存在目标元素)。
时间复杂度为log(m1)*log(n1),比较次数不超过m1*n1。
### 回答2:
算法思路:
由于数据在行、列方向上都按从小到大的顺序排序,可以利用二分查找的方法来快速定位目标值x的位置。首先,在数组B的中间行B[mid]中寻找到第一个大于等于x的元素B[mid][k],再在这个元素的左侧区域B[mid][1:k-1]中进行二分查找,找到等于x的元素的位置。
算法步骤:
1. 初始化low=1, high=m,即搜索范围为数组B的第1行到第m行。
2. 重复以下步骤直至找到目标元素:
- 计算中间行的行号mid = (low + high) / 2。
- 在当前行B[mid]中寻找第一个大于等于x的元素B[mid][k]。
- 如果找到了B[mid][k]等于x,则返回结果i=mid,j=k。
- 如果B[mid][k]大于x,则更新high = mid - 1,即在左侧区域继续查找。
- 如果B[mid][k]小于x,则更新low = mid + 1,即在右侧区域继续查找。
3. 如果循环结束仍未找到目标元素,则表示x在数组B中不存在。
算法分析:
在每次循环中,比较次数为查找中间行的第一个大于等于x的元素的次数,即O(n)。最多循环m次,因此比较次数不超过m*n。算法时间复杂度为O(m+n)。
### 回答3:
算法思路:
1. 初始化i=0,j=n-1,即指向数组B的右上角元素
2. 若B[i][j] > x,则x在当前元素的左侧,因为数组B的列方向是从小到大排序的,所以将j减1
3. 若B[i][j] < x,则x在当前元素的下方,因为数组B的行方向也是从小到大排序的,所以将i加1
4. 若B[i][j] = x,则找到了满足条件的i和j值,输出并结束
5. 重复步骤2-4,直到找到满足条件的i和j值或者遍历完整个数组B
具体步骤:
1. 初始化i=0,j=n-1,即指向数组B的右上角元素
2. 进入循环,重复以下步骤直到找到满足条件的i和j值或者遍历完整个数组B
3.1 若B[i][j] > x,则将j减1
3.2 若B[i][j] < x,则将i加1
3.3 若B[i][j] = x,则找到了满足条件的i和j值,输出并结束循环
3. 若循环结束仍未找到满足条件的i和j值,则输出未找到
时间复杂度分析:
由于每次循环只能通过比较确定x在当前元素的左侧或者下方,且每次循环都能排除一行或一列,所以最多需要比较m+n-1次。因此,比较次数不超过m*n。
注意:在算法中使用的数组下标是从0开始的。如果题目中数组B的下标是从1开始的,则需要将算法中的i和j初始值分别设置为1和n-1。
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