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并查集

数据结构——并查集的应用

并查集是一种简单的数据结构,相对于其他数据结构来说,编程难度很小,也很灵活,适当的find函数与Union函数便可以解决很多问题。

int find(int x)

{

    if(x==parent[x])  return x;

    returnparent[x]=find(parent[x]);

}

 

void Union(int a,int b)

{

    intpa=find(a);

    intpb=find(b);

    if(pa!=pb) parent[pa]=pb;

}

 

并查集的应用:

并和查有关的集合操作

并查集可以用于相关的集合操作,如判定一个无向图是否有环,输出一个无向图的连通分量个数,kruscal最小生成树的操作。一些基于集合,有添加其它性质的集合操作。

例题:

TOJ2469 Friends

题目描述:有n个人,m对朋友关系,朋友关系对称且可传递,求有几个朋友圈。

分析:事实上是求一个无向图的连通分量数,并查集轻松搞定。

 

TOJ3294 Building Blcok

题目描述:一开始有n个Block,分别放置在地面上,有P个操作,操作有两种类型:

M a b如果a,b没有在一个Block组里,把包含a Block的Block组放在包含b的Block组之上。

C a 输出有多少个Block被压在了a之下。

分析:定义parent同并查集的一般操作,cnt表示有多少块Block[x]被压在x之下,size[x]表示以x为根的Block组一共有多少个Block.


#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
#define MAX 30030
int par[MAX],cnt[MAX],size[MAX];

void init(int n)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        par[i]=i;
        cnt[i]=0;
        size[i]=1;
    }
}
int find(int x)
{
    if(x==par[x])    return x;
    int tmp=par[x];
    par[x]=find(par[x]);
    cnt[x]+=cnt[tmp];
    return par[x];
}

void Union(int a,int b,int pa,int pb)
{
    par[pa]=pb;
    cnt[pa]+=size[pb];
    size[pb]+=size[pa];
}

int main()
{
    int n,a,b,pa,pb;
    char move[10];
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        init(MAX);
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            scanf("%s",move);
            if(move[0]=='M')
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                pa=find(a);
                pb=find(b);
                if(pa!=pb)    Union(a,b,pa,pb);
            }
            else if(move[0]=='C')
            {
                scanf("%d",&a);
                find(a);
                printf("%d\n",cnt[a]);
            }
        }
    }
    return 0;
}


TOJ3732 Dragon Balls

题目描述:悟空在寻找龙珠,一共有n个龙珠,m条操作。操作有两种。

T a b 表示把a龙珠所在的城里的所有龙珠运到b所在的城里

Q a 表示对a的询问,要求输出x a所在的城, y a所在的城里一共有多少个龙珠, z a经过几次到达现在所在的城的。

分析:定义parent同并查集的一般操作,step表示经过几步到达现在所在的城,size表示该城里的龙珠数。


#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
#define MAX 10010
int par[MAX],step[MAX],size[MAX];

void init(int n)
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        par[i]=i;
        step[i]=0;
        size[i]=1;
    }
}

int find(int x)
{
    if(x==par[x])    return x;
    int tmp=par[x];
    par[x]=find(tmp);
    step[x]+=step[tmp];
    return par[x];
}

void Union(int a,int b)
{
    int pa=find(a);
    int pb=find(b);
    par[pa]=pb;
    size[pb]+=size[pa];
    step[pa]++;
}

int main()
{
    int T,n,m,a,b,t=1;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        printf("Case %d:\n",t++);
        scanf("%d%d",&n,&m);
        init(n);
        for(int i=0;i<m;i++)
        {
            char move;
            getchar();
            move=getchar();
            if(move=='T')
            {
                scanf("%d%d",&a,&b);
                Union(a,b);
            }
            else
            {
                scanf("%d",&a);
                int pa=find(a);
                printf("%d %d %d\n",pa,size[pa],step[a]);
            }
        }
    }
    return 0;   
}


 

 


种类相关并查集操作

    题目中出现的元素分为一些种类,描述中会给出相关的描述信息,判断描述的正确性,即是否有悖于之前对这些元素种类的描述。一般可以增加一个kind属性来表示元素的种类。

例题:

POJ1182 食物链

题目大意:有A,B,C三种动物A吃B,B吃C,C吃A。有两种描

补充:综合编程 , 其他综合 ,
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