数据结构--并查集(Disjoint-Set)

1. 并查集

  • 并查集是一种树型的数据结构
  • 用于处理一些不相交集合(Disjoint Sets)的合并及查询问题

2. 操作

2.1 初始化

把每个点所在集合初始化为其自身,时间复杂度均为O(N),可用数组,哈希表等结构来实现

for(int i = 0; i < n; i++) 
	father[i] = i;

2.2 查询

查找元素所在的集合(找一个代表),即根节点
有的时候,树的高度太高,压缩树的高度,直接让底层节点的father指向root,称之路径压缩

在这里插入图片描述

int uniFind(int x)
{
    if(x == father[x]) 
    	return x;
    return father[x] = uniFind(father[x]);//等式为路径压缩操作
}

2.3 合并

将两个元素所在的集合合并为一个集合
合并之前,先判断两个元素是否属于同一集合,用上面的uniFind操作实现

在这里插入图片描述

void merge(int x, int y)
{
    int fatherx = uniFind(x);
    int fathery = uniFind(y);
    if(fatherx != fathery) 
    	father[fatherx] = fathery;
}

3. 完整代码

/**
 * @Description: 并查集
 * @Author: michael ming
 * @Date: 2020/4/3 16:14
 * @Modified by: 
 * @Website: https://michael.blog.csdn.net/
 */
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int n = 10;
int father[n] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
void init()
{
    for(int i = 0; i < n; i++)
        father[i] = i;
};
int uniFind(int x)
{
    if(x == father[x])
        return x;
    return father[x] = uniFind(father[x]);//等式为路径压缩操作
}
void merge(int x, int y)
{
    int fatherx = uniFind(x);
    int fathery = uniFind(y);
    if(fatherx != fathery)
        father[fatherx] = fathery;
}
int main()
{
    init();
    merge(1,2);
    cout << "1的代表" << uniFind(1) << endl;
    cout << "2的代表" << uniFind(2) << endl;
    cout << "0的代表" << uniFind(0) << endl;
    merge(0,1);
    cout << "0的代表" << uniFind(0) << endl;
    return 0;
}

运行结果:

1的代表2
2的代表2
0的代表0
0的代表2

4. 参考

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