使用 C++ 在矩阵中查找具有给定和的配对


在本文中,我们将讨论在一个给定矩阵中查找具有给定和的配对的程序。例如 -

Input : matrix[n][m] = { 
   { 4, 6, 4, 65 }, 
   { 56, 1, 12, 32 },
   { 4, 5, 6, 44 },
   { 13, 9, 11, 25 } 
}, SUM = 20

Output : Pair exists.
Explanation : Sum = 20 is equal to the sum of numbers 9 and 11 which exists in the matrix.

Input : matrix[n][m] = { 
   { 5, 7, 3, 45 },  
   { 63, 5, 3, 7 },  
   { 11, 6, 9, 5 },
   { 8, 6, 14, 15 } 
}, SUM = 13
Output : Pair does not exist.
Explanation : No pair exists in the matrix whose sum is equal to 7.

查找解决方案的方法

现在我们将解释两种不同的方法来查找上述问题的解决方案。

蛮力法

考虑给定矩阵中的每个配对,并检查配对的和是否等于给定的 SUM,如果是,则打印“配对存在”;否则,打印“配对不存在”。应用此方法非常简单,但它会将时间复杂度提高到 O((N*M)2)。

高效方法

通过使用哈希存储所有矩阵元素,然后遍历矩阵并检查 [ SUM & (索引元素) ] 的差值是否相等,可以使此程序更高效。如果是,则打印“存在”并退出程序。如果不是,则在遍历后打印“不存在”。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define n 4
#define m 4

int main() {
   int matrix[n][m] = { 
      { 5,7, 3,45 },
      { 63, 5, 3, 7 },
      { 11, 6, 9, 5 },
      { 8, 6, 14, 15 } 
   };

   int sum = 7;
   unordered_set<int> hash;

   for (int i = 0; i < n; i++) {
      for (int j = 0; j < m; j++) {
         if (hash.find(sum - matrix[i][j]) != hash.end()) {
            cout << "Pair exists." << endl;
            return 0;
         } else {
            hash.insert(matrix[i][j]);
         }
      }
   }

   cout << "Pair does not exist." << endl;
   return 0;
}

输出

Pair does not exist.

上述代码的解释

  • 声明二维数组并在其中存储元素。
  • 遍历数组,查找 (sum - matrix[i][j]) != hash.end() 是否成立。
  • 如果条件满足,则打印“配对存在”并从主函数返回。
  • 否则,继续遍历数组,最后打印“配对不存在”。

结论

在本文中,我们讨论了在矩阵或二维数组中查找具有给定和的配对;我们讨论了蛮力法和一种高效方法来解决此问题。我们讨论了用 C++ 编写的程序来解决此问题。但是,我们也可以用其他任何语言(如 C、Java、Python 等)编写此程序。希望本文对您有所帮助。

更新于: 2021年11月26日

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