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java最簡單的並查集(不想交集合)以及杭電1272

並查集要有的一些屬性:value:表示當前值,指標:(不一定是指標)指向父節點。 還有一個屬性number:表示該樹存在的總個數。(也可以用深度表示)。我用小樹插在大樹上。
如果是普通數字表示的樹,可以簡化:
初始全部-1,-1表示指向自己,陣列的值表示指向。你可能會問那麼總數怎麼表示,很簡單,其實我們不需要知道所有節點的總數,只需要根節點的總數就可以了,正常情況下根節點的初始是-1,但是一旦插入資料,根節點+(-1),根節點用負數來表示這個總數,就不用另外開一個屬性來表示了。
總結來說:初始為-1,合併之後保留大的做父節點。小根指向父節點,值傳給父節點,父節點的值為總個數。
舉個例子:
1,3合併。1並在3三上,a[3]=a[1]+a[3].(a[3]的值為-1+(-1)),然後1和4合併。4樹插在(1,3)樹上,a(1,3樹根)+=a[4];其實就是-2-1=-3;然後a[4]指向(1,3)樹的根。當然,你要先構造查詢根的值,和查詢根的序號函式,也比較容易,下面就看程式碼:

public class DisjointSet {
    static int tree[]=new int[100000];//假設有500個值
    public DisjointSet()    {set(this.tree);}
    public DisjointSet(int tree[]) 
    {
        this.tree=tree;
        set(this.tree);
    }
    public void set(int a[])//初始化所有都是-1 有兩個好處,這樣他們指向-1說明是自己,第二,-1代表當前森林有-(-1)個
    {
        int
l=a.length; for(int i=0;i<l;i++) { a[i]=-1; } } public int search(int a)//返回頭節點的數值 { if(tree[a]>0)//說明是子節點 { return search(tree[a]); } else return a; } public int value(int a)//返回a所在樹的大小(個數) { if
(tree[a]>0) { return value(tree[a]); } else return -tree[a]; } public void union(int a,int b)//表示 a,b所在的樹合併 { int a1=search(a);//a根 int b1=search(b);//b根 if(a1==b1) {System.out.println(a+"和"+b+"已經在一棵樹上");} else { if(tree[a1]<tree[b1])//這個是負數,為了簡單減少計算,不在呼叫value函式 { tree[a1]+=tree[b1];//個數相加 注意是負數相加 tree[b1]=a1; //b樹成為a的子樹,直接指向a; } else { tree[b1]+=tree[a1];//個數相加 注意是負數相加 tree[a1]=b1; //b樹成為a的子樹,直接指向a; } } } public static void main(String[] args) { DisjointSet d=new DisjointSet(); d.union(1,2); d.union(3,4); d.union(5,6); d.union(1,6); d.union(22,24); d.union(3,26); d.union(36,24); System.out.println(d.search(6)); //頭 System.out.println(d.value(6)); //大小 System.out.println(d.search(22)); //頭 System.out.println(d.value(22)); //大小 } }

執行結果:

6
4
24
3

實戰一個題目,杭電1272小希的迷宮,簡單修改下程式碼:注意陣列大小為100001以為所以。

import java.util.Scanner;
public class 杭電oj1722union {
    public static void main(String[] args)
    {
        DisjointSet j=new DisjointSet();
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        boolean bool=true;
        int number=0;
        int last=0;
        while(sc.hasNext())
        {
            int a=sc.nextInt();
            int b=sc.nextInt();             
            if(a==-1&&b==-1) {break;}
            else if(a==0&&b==0)//輸出
            {               
                if(number==0||bool&&j.value(last)==number)
                {
                    System.out.println("Yes");
                }
                else
                {
                    System.out.println("No");
                }
                j=new DisjointSet(); number=0;
                 last=0;bool=true;  
                 sc.nextLine();
            }
            else
            if(bool) {
                if(j.value(a)==1) {number++;}
                if(j.value(b)==1) {number++;}
                bool=j.union(a, b);last=b;}
        }
    }   
}
class DisjointSet {
    static int tree[]=new int[100001];//假設有500個值
    public DisjointSet()    {set(this.tree);}
    public DisjointSet(int tree[]) 
    {
        this.tree=tree;
        set(this.tree);
    }
    public void set(int a[])//初始化所有都是-1 有兩個好處,這樣他們指向-1說明是自己,第二,-1代表當前森林有-(-1)個
    {
        int l=a.length;
        for(int i=0;i<l;i++)
        {
            a[i]=-1;
        }
    }
    public int search(int a)//返回頭節點的數值
    {
        if(tree[a]>0)//說明是子節點
        {
            return search(tree[a]);
        }
        else
            return a;
    }
    public int value(int a)//返回a所在樹的大小(個數)
    {
        if(tree[a]>0)
        {
            return value(tree[a]);
        }
        else
            return -tree[a];
    }
    public boolean union(int a,int b)//表示 a,b所在的樹合併
    {
        int a1=search(a);//a根
        int b1=search(b);//b根
        if(a1==b1) {return false;}
        else {
        if(tree[a1]<tree[b1])//這個是負數,為了簡單減少計算,不在呼叫value函式
        {
            tree[a1]+=tree[b1];//個數相加  注意是負數相加
            tree[b1]=a1;       //b樹成為a的子樹,直接指向a;
        }
        else
        {
            tree[b1]+=tree[a1];//個數相加  注意是負數相加
            tree[a1]=b1;       //b樹成為a的子樹,直接指向a;
        }
        }
        return true;
    }   
}