並查集小結
並查集小結
並查集(Union-find Sets)是一種非常精巧而實用的資料結構,它主要用於處理一些不相交集合的合併問題。一些常見的用途有求連通子圖 、求最小生成樹的 Kruskal 演算法和求最近公共祖先(Least Common Ancestors, LCA)等。
下面我們通過分析HDUOJ的一題例題,讓我們對並查集有進一步的瞭解
HDUOJ 1272 小希的迷宮
Problem Description
上次Gardon的迷宮城堡小希玩了很久(見Problem B),現在她也想設計一個迷宮讓Gardon來走。但是她設計迷宮的思路不一樣,首先她認為所有的通道都應該是雙向連通的,就是說如果有一個通道連通了房間A和B,那麼既可以通過它從房間A走到房間B,也可以通過它從房間B走到房間A,為了提高難度,小希希望任意兩個房間有且僅有一條路徑可以相通(除非走了回頭路)。小希現在把她的設計圖給你,讓你幫忙判斷她的設計圖是否符合她的設計思路。比如下面的例子,前兩個是符合條件的,但是最後一個卻有兩種方法從5到達8。
Input
輸入包含多組資料,每組資料是一個以0 0結尾的整數對列表,表示了一條通道連線的兩個房間的編號。房間的編號至少為1,且不超過100000。每兩組資料之間有一個空行。
Output
對於輸入的每一組資料,輸出僅包括一行。如果該迷宮符合小希的思路,那麼輸出”Yes”,否則輸出”No”。
Sample Input
6 8 5 3 5 2 6 4
5 6 0 0
8 1 7 3 6 2 8 9 7 5
7 4 7 8 7 6 0 0
3 8 6 8 6 4
5 3 5 6 5 2 0 0
-1 -1
Sample Output
Yes
Yes
No
並查集的基本操作有個:
findRoot(x):找到元素 x 所在的集合的代表,該操作也可以用於判斷兩個元素是否位於同一個集合,只要將它們各自的代表比較一下就可以了。
unionRoot(x, y):把元素 x 和元素 y 所在的集合合併,要求 x 和 y 所在的集合不相交,如果相交則不合並。
find_res(n):判斷有多少個連通分量。
程式碼塊
int Tree[N] ,Node[N];//Node[N]==1表示存在該節點 int flag=1; void initial(){ for(int i=1;i<N;i++){ Tree[i]=i; } } int findRoot(int x){ if(Tree[x]==x) return x; else{ int tmp=findRoot(Tree[x]); Tree[x]=tmp; return tmp; } } void unionRoot(int a,int b){ int x=findRoot(a); int y=findRoot(b); if(x!=y){ Tree[x]=y; }else{ flag=0; } } int find_res(int n){ int res=0; for(int i=1;i<=N;i++){ if(Tree[i]==i && Node[i]) res++; } return res; } int main(){ int a,b; while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF && a!=-1 && b!=-1){ int n=1; initial(); while(n){ int x,y; scanf("%d%d",&x,&y); if(x!=0 && y!=0){ unionRoot(x,y); Node[x]=1; Node[y]=1; }else{ break; } n++; } if(flag==0){ printf("NO\n"); } int res=find_res(n); if(res<=1){ printf("YES\n"); }else{ printf("NO\n"); } } return 0; }