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并查集

时间:2023-01-22 20:57:35浏览次数:53  
标签:return ll 查集 find 编号 集合 节点

简介

并查集,是一种树形数据结构,用于维护不相交的集合。

基本原理

每个集合用一棵树来表示,树根的编号就是整个集合的编号。
每个节点存储了它的父节点。

实现

模板题(AcWing.836

题目描述

一共有 n 个数,编号是 1∼n,最开始每个数各自在一个集合中。

现在要进行 m 个操作,操作共有两种:

  1. M a b ,将编号为 \(a\) 和 \(b\) 的两个数所在的集合合并,如果两个数已经在同一个集合中,则忽略这个操作;
  2. Q a b ,询问编号为 \(a\) 和 \(b\) 的两个数是否在同一个集合中;

样例

in:

4 5
M 1 2
M 3 4
Q 1 2
Q 1 3
Q 3 4

out:

Yes
No
Yes

并查集实现

思路

维护一个数组 \(p\) 来表示每个节点的父节点。

判断树根

显然,如果一个节点的父节点是它本身,那它就是根节点。

代码:

inline bool is_root(ll x)
{
    if(p[x]==x) return 1;
    else return 0;
}

这个在本题中用不着。

合并集合

可以发现,如果要将 \(a\) 并入 \(b\) (其实等同于将 \(b\) 并入 \(a\) ),仅需在 \(a\) 的根节点和 \(b\) 的根节点间加入一条边。(原创图)

image

Q:那如果题目数据特别毒瘤,不间断地合并很多集合怎么办?那不就被卡成 \(\operatorname{O(n)}\) 了吗?
A:路径压缩的 find() 只会跑一遍 \(\operatorname{O(n)}\) ,就会重新变为 \(\operatorname{O(1)}\) 。

代码:

p[find(a)]=find(b);

求 \(x\) 的集合编号

递归查找。

inline ll find(ll x)
{
    if(p[x]!=x) p[x]=find(p[x]);//不断查找父节点,直到找到根节点
    return p[x];
}

以上代码添加了路径压缩,也就是 p[x]=find(p[x]) 在找到父节点的同时顺带更新了 p[x] 的值。

图示(原创图):

image

相当于你问你爸爸你的祖先是谁,你爸爸也不知道,爸爸就去问爷爷,然后你的爷爷也不知道,爷爷就去问你的太爷爷,你的太爷爷年纪太大了,啥也不记得,就去问你的祖先。

代码

#include <bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define rll register ll
#define cll const ll
#define N 100005
using namespace std;
inline ll read()
{
    rll x=0;bool f=1;static char c=getchar();
    while(!isdigit(c)){if(c=='-') f=0;c=getchar();}
    while(isdigit(c)){x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48);c=getchar();}
    return (f==1)?x:-x;
}
inline void write(ll x)
{
    if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    if(x>9) write(x/10);
    putchar(x%10+48);
}
ll n=read(),m=read(),p[N];
inline ll find(ll x)
{
    if(p[x]!=x) p[x]=find(p[x]);
    return p[x];
}
int main()
{
    for(ll i=1;i<=n;i++) p[i]=i;
    while(m--)
    {
        char op[2];ll a,b;
        scanf("%s%lld%lld",op,&a,&b);//这里用 read() 会死
        if(op[0]=='M') p[find(a)]=find(b);
        else
        {
            if(find(a)==find(b)) puts("Yes");
            else puts("No");
        }
    }
    return 0;
}

标签:return,ll,查集,find,编号,集合,节点
From: https://www.cnblogs.com/wangxuzhou-blog/p/17064651.html

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