神奇的并查集问题
题目描述
公元五八○一年，地球居民迁移至金牛座α第二行星，在那里发表银河联邦
创立宣言，同年改元为宇宙历元年，并开始向银河系深处拓展。
宇宙历七九九年，银河系的两大军事集团在巴米利恩星域爆发战争。泰山压
顶集团派宇宙舰队司令莱因哈特率领十万余艘战舰出征，气吞山河集团点名将杨
威利组织麾下三万艘战舰迎敌。
杨威利擅长排兵布阵，巧妙运用各种战术屡次以少胜多，难免恣生骄气。在
这次决战中，他将巴米利恩星域战场划分成30000列，每列依次编号为1, 2, …,
30000。之后，他把自己的战舰也依次编号为1, 2, …, 30000，让第i号战舰处于
第i列(i = 1, 2, …, 30000)，形成“一字长蛇阵”，诱敌深入。这是初始阵形。当
进犯之敌到达时，杨威利会多次发布合并指令，将大部分战舰集中在某几列上，
实施密集攻击。合并指令为M i j，含义为让第i号战舰所在的整个战舰队列，作
为一个整体（头在前尾在后）接至第j号战舰所在的战舰队列的尾部。显然战舰
队列是由处于同一列的一个或多个战舰组成的。合并指令的执行结果会使队列增
大。 然而，老谋深算的莱因哈特早已在战略上取得了主动。在交战中，他可以通
过庞大的情报网络随时监听杨威利的舰队调动指令。
在杨威利发布指令调动舰队的同时，莱因哈特为了及时了解当前杨威利的战
舰分布情况，也会发出一些询问指令：C i j。该指令意思是，询问电脑，杨威利
的第i号战舰与第j号战舰当前是否在同一列中，如果在同一列中，那么它们之
间布置有多少战舰。
作为一个资深的高级程序设计员，你被要求编写程序分析杨威利的指令，以
及回答莱因哈特的询问。
最终的决战已经展开，银河的历史又翻过了一页……
输入输出格式
输入格式：
输入文件galaxy.in的第一行有一个整数T（1<=T<=500,000），表示总共有T
条指令。
以下有T行，每行有一条指令。指令有两种格式：
- M i j ：i和j是两个整数（1<=i , j<=30000），表示指令涉及的战舰编号。
该指令是莱因哈特窃听到的杨威利发布的舰队调动指令，并且保证第i号战
舰与第j号战舰不在同一列。
- C i j ：i和j是两个整数（1<=i , j<=30000），表示指令涉及的战舰编号。
该指令是莱因哈特发布的询问指令。
输出格式：
输出文件为galaxy.out。你的程序应当依次对输入的每一条指令进行分析和
处理：
如果是杨威利发布的舰队调动指令，则表示舰队排列发生了变化，你的程序
要注意到这一点，但是不要输出任何信息；
如果是莱因哈特发布的询问指令，你的程序要输出一行，仅包含一个整数，
表示在同一列上，第i 号战舰与第j 号战舰之间布置的战舰数目。如果第i 号战
舰与第j号战舰当前不在同一列上，则输出-1。
输入输出样例
4 M 2 3 C 1 2 M 2 4 C 4 2
-1 1
说明
【样例说明】
战舰位置图：表格中阿拉伯数字表示战舰编号
1 #include<iostream> 2 #include<cstdio> 3 #include<algorithm> 4 #include<cmath> 5 #include<stack> 6 #include<cstring> 7 using namespace std; 8 struct nd{ 9 int fa; 10 int pos; 11 int len; 12 }qu[30050]; 13 int T; 14 char ch; 15 int father(int x){ 16 if(qu[x].fa!=x){ 17 int k=qu[x].fa;//先保存父节点，以便状态压缩后再处理 18 qu[x].fa=father(qu[x].fa);//并查集压缩状态，直接指向根节点 19 qu[x].pos+=qu[k].pos-1; //合并队列，记录x位置 //不保存k，先写这条再写上面压缩状态会出错，不能理解 20 21 } 22 return qu[x].fa; 23 } 24 void move(int a,int b){ 25 int fa=father(a),fb=father(b); 26 qu[fa].fa=fb; 27 qu[fa].pos=qu[fb].len+1;//战舰接在原有队列后面 28 qu[fb].len+=qu[fa].len;//先处理pos再处理新队列长度 29 return; 30 } 31 void ask(int a,int b){ 32 int fa=father(a),fb=father(b); 33 if(fa!=fb){ 34 printf("-1 "); 35 return; 36 } 37 printf("%d ",abs(qu[a].pos-qu[b].pos)-1);//-1很重要 38 return; 39 } 40 int main(){ 41 int i,j; 42 for(i=1;i<=30000;i++){//初始化 43 qu[i].fa=i; 44 qu[i].pos=1; 45 qu[i].len=1; 46 } 47 scanf("%d ",&T); 48 while(T--){ 49 // scanf("%c %d %d ",&ch,&i,&j); 50 cin>>ch>>i>>j; 51 if(ch=='M'){ 52 move(i,j); 53 } 54 if(ch=='C'){ 55 ask(i,j); 56 } 57 } 58 return 0; 59 }