剑指 Offer 04. 二维数组中的查找
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。请完成一个高效的函数，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。
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。
方法一：暴力
class Solution {
public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
return false;
}
int rows = matrix.length, columns = matrix[0].length;
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < columns; j++) {
if (matrix[i][j] == target) {
return true;
}
}
}
return false;
}
}
复杂度分析：
- 时间复杂度：O(nm)O(nm)。二维数组中的每个元素都被遍历，因此时间复杂度为二维数组的大小。
- 空间复杂度：O(1)O(1)。
方法二：遍历
class Solution {
public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
if (matrix==null || matrix.length==0 || matrix[0].length ==0){
return false;
}
int rows = matrix.length;
int columns = matrix[0].length;
int row = 0, column = columns - 1;
while (row < rows && column >= 0){
int num = matrix[row][column];
if (num == target)
return true;
else if (num < target)
row++;
else if (num > target)
column--;
}
return false;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n+m)O(n+m)。访问到的下标的行最多增加 n 次，列最多减少 m 次，因此循环体最多执行 n + m 次。
- 空间复杂度：O(1)O(1)。
剑指 Offer 11. 旋转数组的最小数字
把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。
给你一个可能存在 重复 元素值的数组 numbers ，它原来是一个升序排列的数组，并按上述情形进行了一次旋转。请返回旋转数组的最小元素。例如，数组 [3,4,5,1,2] 为 [1,2,3,4,5] 的一次旋转，该数组的最小值为 1。
注意，数组 [a[0], a[1], a[2], ..., a[n-1]] 旋转一次 的结果为数组 [a[n-1], a[0], a[1], a[2], ..., a[n-2]] 。
示例 1：
输入：numbers = [3,4,5,1,2]
输出：1
示例 2：
输入：numbers = [2,2,2,0,1]
输出：0
方法一：暴力
class Solution {
public int minArray(int[] numbers) {
int n = Integer.MAX_VALUE;
for(int i=0;i<numbers.length;i++){
if (numbers[i]<n){
n=numbers[i];
}
}
return n;
}
}
方法二：二分查找
class Solution {
public int minArray(int[] numbers) {
if (numbers.length==0) return numbers[0];
int low = 0, high = numbers.length-1;
while (low < high){
int mid = low + (high - low) / 2;
if (numbers[mid] < numbers[high]){
high = mid;
}
else if (numbers[mid] > numbers[high]){
low = mid + 1;
}
else {
high -= 1;
}
}
return numbers[low];
}
}
复杂度分析
时间复杂度：平均时间复杂度为 O(\log n)O(logn)，其中 nn 是数组 \it numbersnumbers 的长度。如果数组是随机生成的，那么数组中包含相同元素的概率很低，在二分查找的过程中，大部分情况都会忽略一半的区间。而在最坏情况下，如果数组中的元素完全相同，那么 \texttt{while}while 循环就需要执行 nn 次，每次忽略区间的右端点，时间复杂度为 O(n)O(n)。
空间复杂度：O(1)O(1)。
剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符
在字符串 s 中找出第一个只出现一次的字符。如果没有，返回一个单空格。 s 只包含小写字母。
示例 1:
输入：s = "abaccdeff"
输出：'b'
示例 2:
输入：s = ""
输出：' '
class Solution {
public char firstUniqChar(String s) {
Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();
for (int i=0;i<s.length();i++){
char ch = s.charAt(i);
map.put(ch,map.getOrDefault(ch,0)+1);
}
for (int i=0;i<s.length();i++){
if (map.get(s.charAt(i))==1){
return s.charAt(i);
}
}
return ' ';
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是字符串 ss 的长度。我们需要进行两次遍历。
- 空间复杂度：O(∣Σ∣)，其中 Σ 是字符集，在本题中 s 只包含小写字母，因此∣Σ∣≤26。我们需要 O(∣Σ∣) 的空间存储哈希映射。
Java HashMap getOrDefault() 方法
hashmap.getOrDefault(Object key, V defaultValue)
参数说明：
- key - 键
- defaultValue - 当指定的key并不存在映射关系中，则返回的该默认值
返回值:
- 返回 key 相映射的的 value，如果给定的 key 在映射关系中找不到，则返回指定的默认值。
