poj1182 食物链 带权并查集 白书代码详解

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动物王国中有三类动物A,B,C,这三类动物的食物链构成了有趣的环形。A吃B, B吃C,C吃A。
现有N个动物,以1-N编号。每个动物都是A,B,C中的一种,但是我们并不知道它到底是哪一种。
有人用两种说法对这N个动物所构成的食物链关系进行描述:
第一种说法是"1 X Y",表示X和Y是同类。
第二种说法是"2 X Y",表示X吃Y。
此人对N个动物,用上述两种说法,一句接一句地说出K句话,这K句话有的是真的,有的是假的。当一句话满足下列三条之一时,这句话就是假话,否则就是真话。
1) 当前的话与前面的某些真的话冲突,就是假话;
2) 当前的话中X或Y比N大,就是假话;
3) 当前的话表示X吃X,就是假话。
你的任务是根据给定的N(1 <= N <= 50,000)和K句话(0 <= K <= 100,000),输出假话的总数。

思路:可以把问题简化为有三个集合,现在要执行k个操作,这k个操作会把n个元素归入三个集合中。从这里就可以看出来是并查集了,因为并查集基础的应用就是关于集合的合并和查找。但是这里跟普通的并查集不同的是,这里还规定了这三个集合之间的关系,并且在每一个操作时还要判断当前操作是否与之前矛盾(认定已经发生的操作都为真),这就是所谓的带权并查集。这里的权就是每个动物的类别。

然后就是关于动物分类的处理,因为我们不知道给你的动物到底是哪一类,所以在处理时,把三种情况都进行处理。

更加具体的细节放在代码中

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

const int maxn = 2e6;
int pre[maxn];//在普通的记录集合的基础上也记录了食物链关系,如果a吃b,那么pre【a】=b;且跟无权并查集一样, pre[a]=b也记录a,b在一个集合,这两种方式的意思不同在于b值的不同,如果b<n那么就是第二种意思,反之则是第一种意思。
int n, k;

void ini()
{
	for (int i = 0; i <= n * 3; i++)//1-n表示a类动物  n+1-2n用来表示b类动物,2n+1-3n表示c类动物
	{
		pre[i] = i;
	}
}

int find(int x)
{
	if (pre[x] == x)
		return x;
	else
		return  pre[x] = find(pre[x]);
}

int same(int x, int y)
{
	return find(x) == find(y);
}

void connect(int x, int y)
{
	int fx = find(x), fy = find(y);
	pre[fx] = fy;
}

int main()
{
	scanf("%d %d", &n, &k);
	int ans = 0;
	ini();
	for (int i = 0; i < k; i++)
	{
		int d, x, y;
		scanf("%d %d %d", &d, &x, &y);
		if (x > n || x<1 || y>n || y < 1)
		{
			ans++;
			continue;
		}
		else if (d == 1)
		{
			if (same(x, y + n) || same(x, y + 2 * n))//这里是判断a的父节点所代表的那个动物是不是a的猎物,你也许会有疑问:为什么这里只考虑x是a类动物,而没有考虑b,c类动物,
//答案是,pre[a]所记录的要么是a的同类,要么是a的猎物,而a的猎物只有两种可能b或着c,且输入的x<n,在本题中,默认为小于n的数都是a类动物,所以这里只考虑了b,c
			{
				ans++;
				continue;
			}
			else
			{
				connect(x, y);//因为并不清楚x,y的种类,所以应把每一个可能都对应起来
				connect(x + n, y + n);
				connect(x + 2 * n, y + 2 * n);
			}
		}
		else
		{
			if (same(x, y) || same(x, y + 2 * n))
			{
				ans++;
				continue;
			}
			else
			{
				connect(x, y + n);
				connect(x + n, y + 2 * n);
				connect(x + 2 * n, y);
			}
		}
	}
	printf("%d\n", ans);
	//system("pause");
	return 0;
}

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