C语言:力扣:378. 有序矩阵中第K小的元素
给定一个 n x n 矩阵,其中每行和每列元素均按升序排序,找到矩阵中第 k 小的元素。
请注意,它是排序后的第 k 小元素,而不是第 k 个不同的元素。
matrix = [
[ 1, 5, 9],
[10, 11, 13],
[12, 13, 15]
],
k = 8,
返回 13。
该题目在力扣中属于中等难度,因此确实是有些难到我了😂,不过没事,最终在答案和思考的双重攻势下,还是搞出来了。这里我总共有两种方法
1 放入一堆数组后排序
开始的时候,我是直接暴力遍历放入数组,利用选排排序之后,直接return,但是最大数据时超时了,这让我意识到果然中等题目不是这么简单,但是我换了一种qsort方法之后它却并未过时,所以我想还是我用的算法时间太高了。
这里我并不推荐使用stdlib.h文件中的qsort函数,因为该函数虽然可以对多种数据结构进行排序,但是就算法角度来说属于取巧
一般我们需要手写一个函数对其进行配套使用
int cmp(const void*a,const void*b)//降序,qsort函数默认升序,而实现升序规则只需调换成a-b的形式即可
{
return *(int*)b-*(int*)a;
}
void qsort(rec, num, sizeof(int), cmp);
这样的qsort函数可以直接对数组进行排序,答案代码:
int cmp(const void *a, const void *b)
{
return (*(int *)a - *(int *)b);
}
//a-b为升序,b-a为降序 这里我们使用升序
int kthSmallest(int **matrix, int matrixSize, int *matrixColSize, int k) {
int *b = (int *)malloc(matrixSize * matrixSize * sizeof(int));
int num = 0;//这里的num用来计数,表示总元素数量
for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
for (int j = 0; j < matrixSize; j++) {
b[num++] = matrix[i][j];
}
}
qsort(b, num, sizeof(int), cmp);
//cmp为函数指针
return b[k - 1];
}
2 二分法求值
二分法我觉得就算法角度来说是最适合的做这道题目的。
首先我们的思想一定要贴切二分法,我们从题目不难得知,数组从左上角为最小记为left,右边一定大于左边,下边一定大于右边,那便不难得到,最大的数一定是在右下角记为right,我们从数组中任取一个数字mid也不难得到left<=mid<=right,这样的话,我们开始随机取一个mid并从左下角开始计数,如果数字小于mid则往右走一步,否则往上走一步,走出去后我们便能得到小于mid的数字的个数num,如果那个k<=num则说明,我们需要的数字不大于mid,于是我们让右界right复位mid,如果k>num则说明我们需要的数字大于mid,于是我们让左界left=mid+1继续算,直到我们的left等于right返回left或者right都可以。
代码:
bool check(int **matrix, int mid, int k, int n) {
int i = n - 1,j = 0,num = 0;
while (i >= 0 && j < n)
{
if (matrix[i][j] <= mid)
{
num += i + 1;
j++;
} else
i--;
}
return num >= k;//这里直接返回true或者false
}
int kthSmallest(int **matrix, int matrixSize, int *matrixColSize, int k) {
int left = matrix[0][0],right = matrix[matrixSize - 1][matrixSize - 1];
while (left < right)
{
int mid = left + ((right - left)/2);
if (check(matrix, mid, k, matrixSize))
right = mid;
else
left = mid + 1;
}
return left;
}
结果: