1、作用
将两个集合合并
询问两个元素是否在一个集合中
2、基本原理
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每个集合用一颗树表示。树根的编号就是整个集合的编号。每个节点存储它的父节点,p[x]表示x的父节点。
3、实现
问题1:如何判断树根:if(p[x]==x);
问题2:如何求x的集合编号:while(p[x]!=x) x = p[x];(这里会优化后面,通过路径压缩优化)
问题3:如何合并两个集合:p[x]是x的集合编号,p[y]是y的集合编号。p[x] = y;表述编号x的树合并到y的树根下
3.1、优化:
图解:
通过递归回溯的形式巧妙的去让所有节点指向直接根节点。通过这个优化能让时间复杂度近乎O(1)。
代码模板:
//返回x的祖宗节点 + 路径压缩
int find(int x)
{/*利用递归的形式,去一直找到树的根非常细节的地方是,在递归回溯的时候,通过一直往上找,在找到时候会让所有节点都指向根节点*/if(p[x]!=x) p[x] = find(p[x]);return p[x];
}
4、例题1:
AC代码:
#include<iostream>using namespace std;const int N = 100010;
int n,m;
int p[N];//存储父亲节点,p[x]表示x的父亲节点
//返回x的祖宗节点 + 路径压缩
int find(int x)
{/*利用递归的形式,去一直找到树的根非常细节的地方是,在递归回溯的时候,通过一直往上找,在找到时候会让所有节点都指向根节点*/if(p[x]!=x) p[x] = find(p[x]);return p[x];
}int main()
{scanf("%d %d",&n,&m);for(int i=1;i<=n;i++) p[i] = i;while (m -- ){//这里为什么要用字符串去读入操作呢,//因为字符串可以帮我们去过滤掉一些空格回车什么的char op[2];int a,b;scanf("%s%d%d", op,&a,&b);if(op[0] == 'M') p[find(a)] = find(b);else{if(find(a) == find(b)) puts("Yes");else puts("No");}}return 0;
}
例题2:
AC代码:
#include<iostream>using namespace std;const int N = 1e5+10;
int n,m;
//存储父亲节点,p[x]表示x的父亲节点,sz存储树根连接的点的数量
int p[N],sz[N];//返回x的祖宗节点 + 路径压缩
int find(int x)
{if(p[x] != x) p[x] = find(p[x]);return p[x];
}int main()
{scanf("%d %d", &n, &m);for(int i=1;i<=n;i++){p[i] = i;//存一下每个集合的根节点p指向父亲节点sz[i] = 1;//存一下每个集合的个数}while(m --){char op[5];int a,b;scanf("%s",op);if(op[0] == 'C'){scanf("%d%d", &a, &b);//如果a和b已经在一起了,就不能再加了if(find(a) == find(b)) continue;//这里a,b不能换位置,因为下面的代码是连在了b书上,所以b树要加sz[find(b)] += sz[find(a)];p[find(a)] = find(b); //把编号为a的树连到编号为b的上面}else if(op[1] == '1'){scanf("%d%d", &a, &b);if(find(a) == find(b)) puts("Yes");else puts("No");}else{scanf("%d", &a);printf("%d\n",sz[find(a)]);}}return 0;
}
总结一下,本人举得并查集的关键一个在find函数,一个在我们要维护的信息!