如上图,这3种树结构效果都是一样的,但是时间复杂度却不相同
优化思路如上图
(5)第五版union find
特点:在第四版的基础上加入路径压缩压缩功能,每次在寻找父节点时,让该节点指向父节点的父节点,
能达到上图效果,这个时候rank代表的不再是高度,更像是一种优先级,让优先级别低的指向优先级高的。
// 实现
type unionSet struct {
rank []int // 以数值sz[i]为根的树的深度(高度)
set []int
}
func NewUnionSet(size int) *unionSet {
buf1 := make([]int, size)
for i := 0; i < size; i++ {
buf1[i] = i
}
buf2 := make([]int, size)
for i := 0; i < size; i++ {
buf2[i] = 1
}
return &unionSet{
rank: buf2,
set: buf1,
}
}
func (set *unionSet) GetSize() int {
return len(set.set)
}
func (set *unionSet) GetID(p int) (int, error) {
if p < 0 || p > len(set.set) {
return 0, errors.New(
"failed to get ID,index is illegal.")
}
return set.getRoot(p), nil
}
func (set *unionSet) getRoot(p int) int {
for p != set.set[p] {
set.set[p] = set.set[set.set[p]]
p = set.set[p]
}
return p
}
func (set *unionSet) IsConnected(p, q int) (bool, error) {
if p < 0 || p > len(set.set) || q < 0 || q > len(set.set) {
return false, errors.New(
"error: index is illegal.")
}
return set.getRoot(set.set[p]) == set.getRoot(set.set[q]), nil
}
func (set *unionSet) Union(p, q int) error {
if p < 0 || p > len(set.set) || q < 0 || q > len(set.set) {
return errors.New(
"error: index is illegal.")
}
pRoot := set.getRoot(p)
qRoot := set.getRoot(q)
if pRoot != qRoot {
if set.rank[pRoot] < set.rank[qRoot] {
set.set[pRoot] = qRoot
} else if set.rank[qRoot] < set.rank[pRoot] {
set.set[qRoot] = pRoot
} else {
set.set[pRoot] = qRoot
set.rank[qRoot] += 1
}
}
return nil
}
性能测试
const count = 100
func main() {
nums := []int{}
for i := 0; i < 1000*count; i++ {
nums = append(nums, rand.Intn(count))
}
test3(nums)
test4(nums)
test5(nums)
}
func test3(nums []int) {
s := unionfind4.NewUnionSet(count)
t := time.Now()
for i := 1; i < 1000*count; i++ {
s.Union(nums[i-1], nums[i])
}
fmt.Println("第三版时间: ", t.Sub(time.Now()))
}
func test4(nums []int) {
s := unionfind5.NewUnionSet(count)
t := time.Now()
for i := 1; i < 1000*count; i++ {
s.Union(nums[i-1], nums[i])
}
fmt.Println("第四版时间: ", t.Sub(time.Now()))
}
func test5(nums []int) {
s := unionfind6.NewUnionSet(count)
t := time.Now()
for i := 1; i < 1000*count; i++ {
s.Union(nums[i-1], nums[i])
}
fmt.Println("第五版时间: ", t.Sub(time.Now()))
}
第三版时间: -5.332042ms 第三版时间: -2.363682ms 第三版时间: -2.582779ms
第四版时间: -2.326679ms 第四版时间: -4.479676ms 第四版时间: -2.459556ms
第五版时间: -2.724722ms 第五版时间: -2.850195ms 第五版时间: -2.457411ms
结论:理论上有优化,实际测试性能却差不多,跟数据源关系,具体原因暂时未知,
由此可见并不是优化越多越好,第五版在set.set[p] = set.set[set.set[p]]这一步上花费了
更多的时间
并查集上一篇:Go--并查集1
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