JavaScript 方阵最大值和最小值程序


要查找最大或最小元素,我们必须关注我们将进行的比较次数,以及哪种方法是有效的比较方法:使用 if-else 语句比较元素的方法,还是内置的方法。我们将看到完整的代码实现以及解释。在本文中,我们将实现一个 JavaScript 程序,用于查找给定方阵中存在最大和最小元素。

问题介绍

这个问题很简单,但深入研究会带来一些值得学习的重点概念。

在问题中,我们给定一个矩阵,并且对于该矩阵,我们必须找到其中存在最大和最小元素。例如,如果矩阵为:

Mat = [ 1, 3, 7,
   5, 2, 9, 
   2, 5, 1]

从上表可以看出,1 是最小元素,而 9 是最大元素。

让我们看看使用代码实现解决此问题的方法:

朴素方法

在这种方法中,我们将简单地遍历所有元素,并检查它们是否大于我们当前的元素。步骤如下:

  • 首先,我们将创建一个函数,只需传递不同的矩阵并获取结果。

  • 对于给定的矩阵,我们将获取其行和列,使用 for 循环遍历它。

  • 我们将创建两个变量来存储最小和最大元素,并使用 1000000000 初始化最小元素,假设矩阵的元素小于或等于此值。

  • 此外,我们将使用 -1000000000 初始化最大元素,假设矩阵的元素大于或等于此值。

  • 使用 for 循环遍历矩阵,并对每个索引使用两个 if-else 条件。

  • 通过进行必要的比较,我们将更新最大值和最小值。

示例

// creating a function to get the minimum and maximum number
function min_max(matrix){

   // getting rows and columns of given matrix
   var rows = matrix.length
   var cols = matrix[0].length
   var min_ans = 1000000000
   var max_ans = -1000000000
   
   // traversing over the matrix
   for(var i = 0; i<rows; i++){
      for(var j = 0; j<cols; j++){
         if(min_ans > matrix[i][j]){
            min_ans = matrix[i][j];
         }
         if(max_ans < matrix[i][j]) {
            max_ans = matrix[i][j];
         }
      }
   }
   console.log("The maximum element present in the Matrix is: " + max_ans);
   console.log("The minimum element present in the Matrix is: " + min_ans);
}

// defining the matrix
Mat = [ [1, 3, 7],
[5, 2, 9],
[2, 5, 1] ]

// calling the function
min_max(Mat)

时间和空间复杂度

上述代码的时间复杂度为 O(N*M),其中 N 和 M 分别为行数和列数。此外,空间复杂度为 O(1)。

这里的主要问题不是时间复杂度,而是我们进行的比较次数。在上面的代码中,我们进行了 N * M * 2 次比较,因为对于每个索引,我们都检查了最小和最大元素。

比较效率方法

这种方法在大多数部分与上述方法类似,但对于比较部分,我们现在将通过更新一些 if-else 语句来进行 3/2 * N* M 次比较。让我们看看代码:

示例

// creating a function to get the minimum and maximum number
function min_max(matrix){

   // getting rows and columns of given matrix
   var rows = matrix.length
   var cols = matrix[0].length
   var min_ans = 1000000000
   var max_ans = -1000000000
   
   // traversing over the matrix
   for(var i = 0; i<rows; i++){
      for(var j = 0; j<=cols/2; j++){
         if (matrix[i][j] > matrix[i][rows - j - 1]){
            if (min_ans > matrix[i][cols - j - 1])
            min_ans = matrix[i][cols - j - 1];
            if (max_ans< matrix[i][j])
            max_ans = matrix[i][j];
         } else {
            if (min_ans > matrix[i][j])
            min_ans = matrix[i][j];
            if (max_ans < matrix[i][cols - j - 1])
            max_ans = matrix[i][cols - j - 1];
         }
      }
   }
   console.log("The maximum element present in the Matrix is: " + max_ans);
   console.log("The minimum element present in the Matrix is: " + min_ans);
}
// defining the matrix
Mat = [ [1, 3, 7],
[5, 2, 9],
[2, 5, 1] ]
// calling the function
min_max(Mat)

时间和空间复杂度

上述代码的时间复杂度为 O(N*M),其中 N 和 M 分别为行数和列数。此外,空间复杂度为 O(1)。

这里比较次数比之前少,现在是 3/2 * (N*M)。

结论

在本教程中,我们将实现一个 JavaScript 程序,用于查找给定方阵中存在最大和最小元素。我们遍历了给定的矩阵,并将每个元素与存储答案的变量进行了比较。讨论了两种技术:一种比较次数为 2*N*M,另一种比较次数为 3/2 *N*M,但两种方法的空间复杂度相同。

更新于: 2023-03-30

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