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並查集分析與擴展

acm pan 父親 數據 scan namespace con building stream

http://jarily.com/acm/2012/11/26/bcj.html

一 並查集的基礎

1 基本功能

並查集用於處理不相交數據集合;

2 基本操作

(1)查找一個元素的祖先(即查找這個元素屬於哪個集合);
(2)將兩個元素所在的集合合並為一個集合;
(3)刪除操作,即把某個元素從它所在的集合中刪除;

3 基本代碼

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;

const int N=30030;
int n;
int f[N],rank[N],num[N];

void init()//初始化 { for(int i=1; i<=n; i++) f[i]=i; } int getFather(int x)//查找元素x的祖先 { if(f[x]==x) return f[x]; f[x]=getFather(f[x]);//路徑壓縮 return f[x]; } void unionSet(int x,int y)//將兩個元素所在的集合合並為一個集合 { int xx=getFather(x),yy=getFather(y); if(xx!=yy) f[xx]
=yy; }

二 並查集的擴展

1 記錄每個集合的元素個數

在此初始化以及合並集合的時候處理一下集合的元素個數即可;

代碼
void _init()
{
    int i;
    for(i=1; i<=n; i++)
        f[i]=i,num[i]=1;
}

void _unionSet(int x,int y)
{
    int xx=getFather(x),yy=getFather(y);
    if(xx!=yy)
        f[xx]=yy,num[yy]+=num[xx];
}

2 並查集的刪除

即把某個元素從它所在的集合中刪除;

即生成若幹個超級父親,每個節點的父親都是一個超級父親;
刪除就直接令自己的父親等於自己;

代碼
int s;
void __init()
{
    for(int i=1; i<=n; i++)
        f[i]=i;
    s=n+1;
}

int __getFather(int x)
{
    if(f[x]==x)
        return f[x];
    f[x]=getFather(f[x]);
    return f[x];
}

void __unionSet(int x,int y)
{
    int xx=getFather(x),yy=getFather(y);
    if(xx!=yy)
    {
        if(xx>n)
            f[yy]=xx;
        else if(yy>n)
            f[xx]=yy;
        else
            f[xx]=s,f[yy]=s,f[s]=s,s++;
    }
}

void deleteX(int x)
{
    f[x]=x;
}

3 rank數組的應用;

其基本定義是一個元素到它的祖先的路徑長度;

三 算法應用-HDU2818;

1 題目鏈接

Building Block

2 題目大意

有n個箱子,然後是兩種操作:

(1)把x所在的那一摞箱子搬到y所在的那一摞上面;
(2)詢問x的下面有幾個箱子;

3 代碼

int getF(int x)
{
    if(f[x]==x)
        return x;
    int t=f[x];//做完getFather之後再更新rank
    f[x]=getF(f[x]),rank[x]+=rank[t];//rank[x]代表x到它的祖先的距離,即x的上面還有幾個箱子
    return f[x];
}

int main()
{
    //freopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\kd.txt","r",stdin);
    char te[5];
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        for(int i=0; i<=30000; i++)
            f[i]=i,num[i]=1,rank[i]=0;
        for(int i=0; i<n; i++)
        {
            int x,y;
            scanf("%s",te);
            if(te[0]==M)
            {
                scanf("%d%d",&x,&y);
                int xx=getF(x);
                int yy=getF(y);
                if(xx!=yy)
                    f[yy]=xx,rank[yy]=num[xx],num[xx]+=num[yy];
            }
            else
            {
                scanf("%d",&x);
                printf("%d\n",num[getF(x)]-rank[x]-1);
            }
        }
    }
    return 0;
}

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