684. 冗余连接

解决思路

大致上的思路就是将元素加入到 并查集 中，那么在遍历到边的时候先去判断的边的两个端点的 根节点 是否相等，如果相等，那么就代表此刻把这条边加上去就形成了环【可以这么理解，如果形成了环，那么两个端点在环内从那个端点出发都可以到达环内所有节点，只是这里提取出共同的 根节点罢了】

并查集

并查集（Union Find）：一种树型的数据结构，用于处理一些不交集（Disjoint Sets）的合并及查询问题。不交集指的是一系列没有重复元素的集合。

• 合并（Union）：将两个集合合并成一个集合。
• 查找（Find）：确定某个元素属于哪个集合。通常是返回集合内的一个「代表元素」。

并查集代码例子

public class UnionFind {public static class Element<V> {public V value;public Element(V value) {this.value = value;}}public static class UnionFindSet<V> {public HashMap<V, Element<V>> elementMap;// key: 某个元素，value: 该元素的父public HashMap<Element<V>, Element<V>> fatherMap;// key: 某个集合的代表元素，value: 该集合的大小public HashMap<Element<V>, Integer> sizeMap;public UnionFindSet(List<V> list) {elementMap = new HashMap<>();fatherMap = new HashMap<>();sizeMap = new HashMap<>();for (V value : list) {Element<V> element = new Element<>(value);elementMap.put(value, element);// 初始化都是自己指向自己，也就是代表元素fatherMap.put(element, element);sizeMap.put(element, 1);}}/*** 给定一个 element，往上一直找，把代表元素（fatherMap 指向自己的为代表元素）返回* @param element* @return*/public Element<V> findHead(Element<V> element) {Stack<Element<V>> path = new Stack<>();// 查找代表元素while (element != fatherMap.get(element)) {path.push(element);element = fatherMap.get(element);}while (!path.isEmpty()) {// 将路径上的 element，直接指向 代表元素，加快下次的查找速度fatherMap.put(path.pop(), element);}return element;}/*** 判断是不是在同一个集合* @return*/public boolean isSameSet(V a, V b) {if (elementMap.containsKey(a) && elementMap.containsKey(b)) {return findHead(elementMap.get(a)) == findHead(elementMap.get(b));}return false;}/*** 将两个集合合并，小的集合加入大的集合中* @param a* @param b*/public void union(V a, V b) {if (elementMap.containsKey(a) && elementMap.containsKey(b)) {Element aF = findHead(elementMap.get(a));Element bF = findHead(elementMap.get(b));if (aF != bF) {Element<V> big = sizeMap.get(aF) >= sizeMap.get(bF) ? aF : bF;Element<V> small = big == aF ? bF : aF;fatherMap.put(small, big);sizeMap.put(big, sizeMap.get(aF) + sizeMap.get(bF));// 不是代表元素了，所以删除掉sizeMap.remove(small);}}}}}

解决

参考链接：. - 力扣（LeetCode）

/*** 使用 并查集的 方法【参考官方】* 执行用时分布 1 ms 击败 62.07% 复杂度分析 消耗内存分布 42.10 MB 击败 61.45%* @param edges* @return*/
public int[] findRedundantConnection(int[][] edges) {int[] parent = new int[edges.length + 1];// 初始化，将所有的节点指向自己for (int i = 0; i < parent.length; i++) {parent[i] = i;}for (int[] edge : edges) {int node1 = edge[0];int node2 = edge[1];// 如果父节点一样，代表已经形成环了if (findHead(parent, node1) == findHead(parent, node2)){return edge;}union(parent, edge);}return new int[0];
}/*** 查找 根节点，并将 递归路径上的 节点都指向 根节点*/
public int findHead(int[] parent, int element){if (parent[element] != element){// 递归获取根节点parent[element] = findHead(parent, parent[element]);}return parent[element];
}/**
* 将数据加入到  并查集
*/
public void union(int[] parent, int[] edge){// 只是一个方向性的问题// 就是获取到 端点 0 的根节点，然后将它指向 端点 1 的根节点// 这种做法是为了直接指向根节点，如果是直接指向，会造成不是指向自己的根节点parent[findHead(parent, edge[0])] = findHead(parent, edge[1]);
}