演算法總結 一 並查集

2022-06-06 05:00:08 字數 2188 閱讀 7633

目的: 解決元素分組問題

用途:1、判斷有向圖中是否產生環

2、維護無向圖的連通性,判斷兩個點是否在同乙個連通塊中

操作:1、初始化: 每個集合的parent都是自己

2、查詢: 查詢集合的parent

3、合併: 把不相連的元素合併到同乙個集合中

1、初始化

假如有編號為1, 2, 3, ..., n的n個元素,我們用乙個陣列fa來儲存每個元素的父節點(因為每個元素有且只有乙個父節點,所以這是可行的)。

一開始,我們先將它們的父節點設為自己。

var fa = make(int,n)

for i := 0; i < n; i++

2、查詢

我們用遞迴的寫法實現對代表元素的查詢:一層一層訪問父節點,直至根節點(根節點的標誌就是父節點是本身)。

要判斷兩個元素是否屬於同乙個集合,只需要看它們的根節點是否相同即可。

find = func(x int) int 

return find(fa[x])

}

路徑壓縮方法

find = func(x int) int 

return fa[x]

}

3、合併

合併操作也是很簡單的,先找到兩個集合的代表元素,然後將前者的父節點設為後者即可。

merge := func(i,j int)
按秩合併

merge := func(i,j int) 

// x和y不在同乙個集合中,合併它們

if xfayfa else

}

同時使用路徑壓縮、按秩(rank)合併優化的程式每個操作的平均時間僅為 o(alpha (n)),

其中 alpha (n) 是 的反函式,a 是急速增加的阿克曼函式。

因為 alpha (n) 是其反函式,故 alpha (n) 在 n 十分巨大時還是小於5。

因此,平均執行時間是乙個極小的常數。

實際上,這是漸近最優演算法:fredman 和 saks 在 1989 年解釋了 omega (alpha (n)) 的平均時間內可以獲得任何並查集。

班上有n名學生。其中有些人是朋友,有些則不是。他們的友誼具有是傳遞性。如果已知 a 是 b 的朋友,b 是 c 的朋友,那麼我們可以認為 a 也是 c 的朋友。所謂的朋友圈,是指所有朋友的集合。

給定乙個n * n的矩陣m,表示班級中學生之間的朋友關係。如果m[i][j] = 1,表示已知第 i 個和 j 個學生互為朋友關係,否則為不知道。你必須輸出所有學生中的已知的朋友圈總數。

示例 1:

輸入:[[1,1,0],

[1,1,0],

[0,0,1]]輸出:2

第2個學生自己在乙個朋友圈。所以返回2。

示例 2:

輸入:[[1,1,0],

[1,1,1],

[0,1,1]]輸出:1

注意:

n 在[1,200]的範圍內。

對於所有學生,有m[i][i] = 1。

如果有m[i][j] = 1,則有m[j][i] = 1。

題解:

func findcirclenum(isconnected int) (ans int) 

var find func(x int) int

find = func(x int) int

return parent[x]

} merge := func(from,to int)

for i := 0; i < n; i++

} }for i, p := range parent

} return

}

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