并查集(Union-find Sets)
来源:互联网 发布:卧龙战法副图源码公式 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 01:20
1.并查集是什么
定义:并查集是一种用来管理元素分组情况的数据结构。并查集可以高效的进行以下操作。不过注意并查集虽然可以进行合并操作,但是却无法进行分割操作;
一.用来查询元素a和元素b是否属于同一组。
二.合并元素a和元素b所在的组。
比如有三组数据: 1,2,5 3 4,6,7
利用并查集可以知道1和2是同一组,但2和4不是同一组
也可以用并查集将1,2组合并为 1,2,3,5
并查集的结构
并查集也是使用树形结构实现的。不过,不是二叉树。
每个元素对应一个节点,每个组对应一棵树。在并查集中,哪个节点是哪个节点的父亲以及树的形状等信心不用管;
(1)初始化
我们先准备N个节点有来表示N个元素。最开始时没有边。
并且自己是指向自己的
int par[MAX_N];//父亲int rank[MAX_N];//树的高度//初始化n个元素void init(int n){ for(int i=0;i<n;i++) par[i]=i,rank[i]=0;}
(2)合并
树的节点表示集合中的元素,指针表示指向父节点的指针,根节点的指针指向自己,表示其没有父节点。沿着每个节点的父节点不断向上查找,最终就可以找到该树的根节点,即该集合的代表元素。
//查询树的根(递归写法)int find(int x){ if(parp[x]==x) return x; else return par[x]=find(par[x]);}//查询树的根(循环写法)int find(intx){ int p=x,t; while(par[p]!=p) p=par[p]; while(x!=p) {t=par[x];par[x]=p;x=t;} return x;}
递归和循环效率目前没有太大的差距;
最后是合并操作 unite,并查集的合并也非常简单,就是将一个集合的树根指向另一个集合的树根,如图所示。
//合并x,y所属的集合void unite(int x,int y){ x=find(x); y=find(y); if(x==y) return ; if(rank[x]<rank[y]){ par[x]=y; else par[y]=x; if(rank[x]==rank[y]) rank++; }} //判断x和y是否属于同一集合bool same(int x,int y){ return find(x)==fand(y);}
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