POJ 1611 The Suspects 并查集

The Suspects

Time Limit:1000MS     Memory Limit:20000KB     64bit IO Format:%lld & %llu

 

Description

严重急性呼吸系统综合症( SARS), 一种原因不明的非典型性肺炎,从2003年3月中旬开始被认为是全球威胁。为了减少传播给别人的机会, 最好的策略是隔离可能的患者。

在Not-Spreading-Your-Sickness大学( NSYSU), 有许多学生团体。同一组的学生经常彼此相通,一个学生可以同时加入几个小组。为了防止非典的传播,NSYSU收集了所有学生团体的成员名单。他们的标准操作程序(SOP)如下：

一旦一组中有一个可能的患者, 组内的所有成员就都是可能的患者。

然而,他们发现当一个学生被确认为可能的患者后不容易识别所有可能的患者。你的工作是编写一个程序, 发现所有可能的患者。

 

Input

输入文件包含多组数据。

对于每组测试数据：

第一行为两个整数n和m, 其中n是学生的数量, m是团体的数量。0 < n <= 30000，0 <= m <= 500。

每个学生编号是一个0到n-1之间的整数，一开始只有0号学生被视为可能的患者。

紧随其后的是团体的成员列表，每组一行。

每一行有一个整数k，代表成员数量。之后,有k个整数代表这个群体的学生。一行中的所有整数由至少一个空格隔开。

n = m = 0表示输入结束，不需要处理。

Output

对于每组测试数据, 输出一行可能的患者。

Sample Input

100 4
2 1 2
5 10 13 11 12 14
2 0 1
2 99 2
200 2
1 5
5 1 2 3 4 5
1 0
0 0

Sample Output

4
1
1

复制一段网上看的并查集讲解

并查集学习：

l         并查集：(union-find sets)

一种简单的用途广泛的集合. 并查集是若干个不相交集合，能够实现较快的合并和判断元素所在集合的操作，应用很多，如其求无向图的连通分量个数等。最完美的应用当属：实现Kruskar算法求最小生成树。

l         并查集的精髓（即它的三种操作，结合实现代码模板进行理解）：

1、Make_Set(x) 把每一个元素初始化为一个集合

初始化后每一个元素的父亲节点是它本身，每一个元素的祖先节点也是它本身（也可以根据情况而变）。

2、Find_Set(x) 查找一个元素所在的集合

查找一个元素所在的集合，其精髓是找到这个元素所在集合的祖先！这个才是并查集判断和合并的最终依据。
判断两个元素是否属于同一集合，只要看他们所在集合的祖先是否相同即可。
合并两个集合，也是使一个集合的祖先成为另一个集合的祖先，具体见示意图

3、Union(x,y) 合并x,y所在的两个集合

合并两个不相交集合操作很简单：
利用Find_Set找到其中两个集合的祖先，将一个集合的祖先指向另一个集合的祖先。如图

 

l         并查集的优化

1、Find_Set(x)时 路径压缩
寻找祖先时我们一般采用递归查找，但是当元素很多亦或是整棵树变为一条链时，每次Find_Set(x)都是O(n)的复杂度，有没有办法减小这个复杂度呢？
答案是肯定的，这就是路径压缩，即当我们经过"递推"找到祖先节点后，"回溯"的时候顺便将它的子孙节点都直接指向祖先，这样以后再次Find_Set(x)时复杂度就变成O(1)了，如下图所示；可见，路径压缩方便了以后的查找。

 

2、Union(x,y)时 按秩合并
即合并的时候将元素少的集合合并到元素多的集合中，这样合并之后树的高度会相对较小。

第一次做并查集网上看了很多 学习了其中一个dalao的风格 写的很清晰 仰望高端玩家.jpg

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;

const int maxn=30005;

int father[maxn],rank[maxn];
int n,m;


void init(int x)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        father[i]=i;
        rank[i]=1;
    }
}

int Find(int x)
{
    if(x!=father[x])
    {
        father[x]=Find(father[x]);
    }
    return father[x];
}

void Union(int x,int y)
{
    x=Find(x);
    y=Find(y);
    if(x==y)
        return ;
    if(rank[x]>=rank[y])
    {
        father[y]=x;
        rank[x]=rank[x]+rank[y];
    }
    else
    {
        father[x]=y;
        rank[y]=rank[x]+rank[y];
    }


}

int main()
{
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
        if((n==0&&m==0))
            break;
        init(n);
        int fir,k,next;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d",&k,&fir);
            for(int i=2;i<=k;i++)
            {
                scanf("%d",&next);
                Union(fir,next);
            }

        }
        printf("%d
",rank[father[0]]);
    }
}