并查集


用途

主要用于解决判断两结点是否能连通之类的问题。
  
思想

建立并查集数组set[],初始化全部置-1。set[b]=a代表结点b的父结点为a。判断两结点是否连通,只要依次找到两结点的根结点并判断是否相同即可。若不同,将一结点的根节点连接作为另一节点根节点的子树,即可完成连通操作。

/*寻根*/
int findRoot(int x)
{
    while(set[x]!=-1)
        x=set[x];
    return x;
}

/*连通操作*/
void Union(int a,int b)
{
    set[findRoot(b)]=findRoot(a);
}

注意

  用以上方法操作时,一旦数据过多,往往会造成运行超时的结果,原因在于并查集树过高,搜索根节点时间长。下面提供两种解决思路:
  
1.路径压缩
  变更set[i]值的含义,将set[i]直接指向包含结点i的树的根节点,使每次查找根节点所需时间大大减少。具体做法为:每一次寻根的时候,变更set[i]值为根节点。经过路径压缩后效率可以达到O(N)。

/*路径压缩*/
int findRoot(int x)
{
    /*注意x即为根节点的情况,此时直接返回x即可*/
    if(set[x]==-1)
        return x;
    else
    {
        int temp=x;     //先将x的值保存下来
        while(set[x]!=-1)
            x=set[x];
        set[temp]=x;    //更新set[]
        return x;
    }
}

2.按秩归并
  压缩路径存在的一个问题是会破坏树的形状,这是可以考虑使用按秩归并的方法。
  对于两颗高度不一的树,若将高树并到矮树上,则得到的树高度为原高树高度加一,为了不使树一直增高,我们采取的做法是每一次合并都将矮树合并到高树上(通过根节点的值来记录树高,即set[root]=-树高)。当然也可以从树的规模入手,将小树归并到大树上。
  最坏情况下树高O(logN),按秩归并的复杂度可以低至O(NlogN)。

/*比高度,set[root]存储高度*/
void Union(int a,int b)
{
    int aRoot=findRoot(a);
    int bRoot=findRoot(b);
    if(set[aRoot]<set[bRoot])       //若a为高树
        set[bRoot]=aRoot;
    else        
    {
        if(set[aRoot]==set[bRoot])  //若树高相等
            --set[bRoot];    //合并后树高要加一
        set[aRoot]=bRoot;
    }
}
/*比规模,set[root]存储规模*/
void Union(int a,int b)
{
    int aRoot=findRoot(a);
    int bRoot=findRoot(b);
    if(set[aRoot]<set[bRoot])   //a规模大于b
    {
        set[aRoot]+=set[bRoot];//注意规模要合并
        set[bRoot]=aRoot;
    }
    else
    {
        set[bRoot]+=set[aRoot];
        set[aRoot]=bRoot;
    }
}

3.以上两种方法相结合,可以实现-1s,非常暴力。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,383评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,522评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,852评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,621评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,741评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,929评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,076评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,803评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,265评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,582评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,716评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,395评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,039评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,027评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,488评论 2 361
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,612评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 某次参加笔试的最后一题大意如下:给定一组用户[0..n],以及他们之间的好友关系,问这些好友构成了多少个朋友圈?例...
    Realizability阅读 1,541评论 0 0
  • 最近看了一篇颇有趣的并查集文章,放在这里推荐一下,顺便自己也想总结一下。http://blog.csdn.net/...
    碧影江白阅读 836评论 0 0
  • 相关概念 等价关系若对于每一对元素(a, b), ![](http://latex.codecogs.com/sv...
    芥丶未央阅读 493评论 0 0
  • 1.问题描述: 有N个对象,对象间可以连通。假设有一个命令用来连接两个对象,将两个对象传入该命令就会连接两者,还有...
    luckygong阅读 1,062评论 0 0
  • 校运会即将开始 一对对队伍排好 等待着老师安排 ...
    把爱还给我阅读 154评论 8 2