并查集
- 前言
- 一.简介
- 二.基础并查集
- 三.基础并查集题目
- 1
- 2
- 四.种类并查集(扩展域并查集)
- 五.种类并查集的题目
前言
我会将一些常用的算法以及对应的题单给写完,形成一套完整的算法体系,以及大量的各个难度的题目,目前算法也写了几篇,题单正在更新,其他的也会陆陆续续的更新,希望大家点赞收藏我会尽快更新的!!!
一.简介
查找两个元素是否在一个(树形)集合中
二.基础并查集
一开始:所有的元素相互独立,每个元素单独成树
给出信息:x,y可以放在同一个集合中分别查找x,y的根节点,把两个树进行合并
查询:a,b看一下a,b是否在同一棵树
对于查找路径的优化:路径压缩
数组模拟树f[i] = x
三.基础并查集题目
1
洛谷P3367 【模板】并查集
#include <iostream>
using namespace std;
int n, m, z, x, y;
int f[200005];
int find(int k) {if (f[k] == k) {return k;}return f[k] = find(f[k]);//路径压缩
}
int main() {scanf("%d%d", &n, &m);for (int i = 1; i <= n; i++) {f[i] = i;}for (int i = 1; i <= m; i++) {scanf("%d%d%d", &z, &x, &y);if (z == 1) {f[find(y)] = find(x);}if (z == 2) {if (find(x) == find(y)) {printf("Y\n");}else {printf("N\n");}}}return 0;
}
2
洛谷P1551 亲戚
#include <iostream>
using namespace std;
int n, m, p, x, y;
int f[5005];
int find(int k) {if (f[k] == k) {return k;}return f[k] = find(f[k]);
}
int main() {scanf("%d%d%d", &n, &m, &p);for (int i = 1; i <= n; i++) {f[i] = i;}for (int i = 0;i < m; i++) {scanf("%d%d", &x, &y);f[find(x)] = find(y);}for (int i = 0; i < p; i++) {scanf("%d%d", &x, &y);if (find(x) == find(y)) {printf("Yes\n");}else {printf("No\n");}}return 0;
}
四.种类并查集(扩展域并查集)
敌人的敌人是朋友
维护对立关系的时候:x,y敌人关系
做两个合并:x与y的假想敌合并
------------------y与x的假想敌合并
并查集能维护连通性、传递性,通俗地说,亲戚的亲戚是亲戚。
然而当我们需要维护一些对立关系,比如 敌人的敌人是朋友 时,正常的并查集就很难满足我们的需求。
这时,种类并查集(扩展域并查集)就诞生了。
常见的做法是将原并查集扩大一倍规模,并划分为两个种类:其中[1,n]表示处于一个种类,[n+1,2n]表示处于另一个种类。
在同个种类的并查集中合并,和原始的并查集没什么区别,仍然表达他们是朋友这个含义。
考虑在不同种类的并查集中合并的意义,其实就表达 他们是敌人 这个含义了。
按照并查集美妙的 传递性,我们就能具体知道某两个元素到底是 敌人 还是 朋友 了。
至于某个元素到底属于两个种类中的哪一个,由于我们不清楚,因此两个种类我们都试试。
五.种类并查集的题目
洛谷P1525 [NOIP 2010 提高组] 关押罪犯
思路:我们要尽可能让矛盾中值的罪犯在两个监狱里—矛盾值排序。
敌人的敌人就是朋友:两个人a,b有仇,那么把他们放在一起显然会打起来,那么我们把a 与b的其他敌人放在一起。
首先需要并查集初始化
1.先把所有的矛盾关系按照矛盾值从大到小排一遍序,
2.接下来每次操作取出一个关系,看矛盾的两个人x和y是否已经分配到同一个集合中(并查集找父亲即可):
(1)如果在一起那么显然会打起来(会出现矛盾),那么直接输出当前的边权(矛盾值)即可(此时保证是最小矛盾值,因为已经排序了)
(2)如果不在同一组,则按照“敌人的敌人就是朋友”的原则,把x与y的其他敌人分在同一组,y与x的其他敌人分在同一组
不断进行以上操作最终可以得到答案
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct da {int a, b, c;
}d[100005];
int n, m, x, y, z;
int f[40005];
int find(int k) {if (f[k] == k) {return k;}return f[k] = find(f[k]);
}
bool cmp(struct da a, struct da b) {return a.c > b.c;
}
int main() {int ans = 0;scanf("%d%d", &n, &m);for (int i = 1; i <= n; i++) {f[i] = i;f[i + n] = i + n;}for (int i = 1; i <= m; i++) {scanf("%d%d%d", &x, &y, &z);d[i].a = x;d[i].b = y;d[i].c = z;}sort(d + 1, d + m + 1, cmp);for (int i = 1; i <= m; i++) {int fa = find(d[i].a);int ffa = find(d[i].a + n);int fb = find(d[i].b);int ffb = find(d[i].b + n);if (fa == fb || ffa == ffb) {ans = d[i].c;break;}else {f[fa] = ffb;f[fb] = ffa;}}printf("%d", ans);return 0;
}