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      并查集


    并查集是什么 


      并查集是一种用来管理元素分组情况的数据结构。并查集可以高效地进行以下两种操作:

      1,查询元素x和y是否属于同一组

      2,合并元素x和y所在的组

      但是并查集并不支持分割操作。


    并查集的结构 


      并查集也是使用树形结构实现的,不过并不是二叉树。

      初始的时候,每一个元素各为一个组,然后通过输入的信息,将其一个个合并。合并的图示如下:

      但是既然是树形结构,就有可能退化成链,这样的话操作复杂度就会变的非常大。因此需要优化,一般并查集有两种优化:

      1,秩优化;2,路径压缩。

      秩优化:

      对于每刻树,记录这棵树的高度rank,在合并时,如果两颗树的rank不同,将rank小的接到rank大的后面。

      路径压缩:

      最常用的优化,只要一个点向上走到了一次根节点,就将其直接连到根节点上。简单来说:你父亲的父亲就是你的父亲——反查理马特——并查集。

      加入两个优化后,并查集的复杂度就降的非常低了,每次操作的平均复杂度为O(a(n)),这里a(n)是阿克曼函数的反函数,一般a(n)小于4,因此可以直接看作常数。

      Code:

      

    //It is made by HolseLee on 13th Mar 2018
    //Luogu.org P3367
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<cstdlib>
    #include<cmath>
    #include<iostream>
    #include<iomanip>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N=1e4+7;
    int n,m,fa[N],rank[N];
    inline int find(int x)
    {
        return fa[x]==x?x:fa[x]=find(fa[x]);
    }
    inline void unite(int x,int y)
    {
        x=find(x),y=find(y);
        if(x!=y)
        {
            if(rank[x]<rank[y])
            {
                fa[x]=y;
            }
            else
            {
                fa[y]=x;
                if(rank[x]==rank[y])
                rank[x]++;
            }
        }
    }
    inline bool check(int x,int y)
    {
        return find(x)==find(y);
    }
    int main()
    {
        ios::sync_with_stdio(false);
        cin>>n>>m;int opt,x,y;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        fa[i]=i,rank[i]=1;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            cin>>opt>>x>>y;
            if(opt==1)
            unite(x,y);
            else
            {
                if(check(x,y))
                printf("Y
    ");
                else
                printf("N
    ");
            }
        }
        return 0;
    }

    练习题


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      Luogu.org P1195 口袋的天空  

      Luogu.org P1196 银河英雄传说

      Luogu.org P1197 星球大战

      POJ 1988 Cube Stacking

      POJ 1182 食物链

      HDU 3038 How Many Answers Are Wrong

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cytus/p/8539167.html
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