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并查集小结

2019年02月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1399字 ⁄ 字号 评论关闭

并查集(Union-find Sets):

          先说一下这几天研究并查集的感悟吧!以前学习并查集感觉没什么不就是一个查询+合并吗? 开始几道题也很简单很快水之,谁知到后面遇到深层次的就不是如何是好。顿时感觉并查集好强大。

         定义:并查集是一种树型的数据结构,树中的每一个节点代表一个元素,用于处理一些不相交集合的合并与查询问题。应用:求无向图的连通分量个数、最小公共祖先、带限制的作业排序、Kruskal 算法求最小生树.

三种基本操作:

                       1) 初始化: init ( n )  建立一个有n个元素的并查集,使每一个元素指向自身                        

                 . 

 

 

 代码:
const int MX =100006 ;
struct node
{
    int parent,relation ;
}T[MX] ;
void init(int n)
{
    for(int i=1 ;i<=n ;i++)
    {
        T[i].parent=i ;
        T[i].relation=0 ;// 表示此节点与根节点的关系,如果只是单纯的并查集这里可以省略
    }
}

                      2) 查找   : find( x )   查找 x 的祖先.(这样可以判断两个元素是否在同一个集合中)

代码:
int find(int x)
{
    return T[x].parent==x ? x : T[x].parent=find(T[x].parent) ;// 路径压缩
}
                         3)合并    :union_find( x , y )  合并 x 与 y 所在的集合.

代码:
void union_find(int x,int y)
{
    int ax=find(x) ;
    int ay=find(y) ;// 寻找根节点
    if(ax!=ay)
       T[ax].parent=ay ;
}
并查集优化:
                   1) 按秩合并(启发式合并):这种方法按照两个树的高度合并,将高度小的合并到高度大的上。
代码:
void union_find(int x,int y)
{
    int ax=find(x) ;
    int ay=find(y) ;// 寻找根节点
    if(ax!=ay)
    {
        if(T[ax].rank<T[ay].rank)// 比较树的高度
                 T[ax].parent=ay ;
        else 
        {
            T[ay].parent=ax ;
            if(T[ax].rank==T[ay].rank)
                   T[ax].rank++ ;
        }
    }
}
                2)按集合中元素的个数合并:将两个集合合并时将元素少的集合合并到元素多的集合上,可以不用定义一个数组来表示个数,直接用T[x].parent  来表示,开始将其初始化为 -1 ,这样如果T[x].parent 为负数代表是根节点,-T[x].parent 就表示所在集合元素个数。
void union_find(int x,int y)
{
    int ax=find(x) ;
    int ay=find(y) ;// 寻找根节点
    if(ax!=ay)
    {
        if(T[ax].parent<T[ay].parent)// 比较节点多少
        {
            T[ax].parent+=T[ay].parent ;
            T[ay].parent=ax ;
        }
        else 
        {
            T[ay].parent+=T[ax].parent ;
            T[ax].parent=ay ;
        }
    }
}

 

 

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