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  • 有关并查集的emmmm

    并查集

    顾名思义,并查集有三个用处

    • 并,即合并两个集合

    • 查,查询该元素所在的集合

    • 集,就指集合

    现在来说一说并查集的基本操作:

    - 初始化

    首先,最开始的时候,我们假设所有的集合都只有一个元素,即只有自己(自己是自己的爸爸。。。)。所以简单初始化:

       for(int i=1;i<=num;i++){
    
            father[i]=i;
    
            }
    

    那么很好理解,如果你们的祖先一定是一个人,那你们是一家人对吧,所以 有公共祖先的两个元素在同一集合内

    现在,我们可以对这num个集合操作了

    - 认亲

    我们把并查集的名字设为father,那么合并集合是不是就是认亲啊 = =;

    好吧 再通俗点叫认祖宗


    a:诶我们家没钱了QAQ

    b:没事 我们家可以收养你

    a:我还有一家人(数不清的爸爸们QAQ)挨饿啊

    b:没事没事,我们家有的是钱,让你祖宗认我们家祖宗是爸爸,我们就是一家人了呗QVQ

    a:是哦!!!!!


    好吧,有点扯,不过就是这么回事(findfather函数参见下面的找爸爸)

        void Union(int a,int b){
            int faA=findfather(a);//找a祖宗
            int faB=findfather(b);//找b祖宗
            if(faA!=faB){
                father[faA]=faB;//认爸爸
                }
            }
    

    - 找爸爸

    顾名思义,就是找你的爸爸的爸爸的爸爸(递归一波:) )

    a:我看看。。。诶我祖宗是G诶

    b:卧槽 我祖宗也是G

    a+b:诶哟一家人

        int father[maxn];
        int findfather(int x){
            while(x!=father[x]){//一直找到祖先为止
                x=father[x];
                }
            return x;
            }
    

    实现的是并查集中 的作用,很好理解,就是像一条线一样,顺着线的源头一直找下去,直到找到一个自己的源头是自己元素,那么那个源头就是最大的爸爸了(就你那个老不死祖先QwQ)

    但这种找发也有不足:如果G是a的 55555 代祖宗,那么a不是要找 55555 次才能找到?那不得累死QAQ

    这样的一条链大大降低了找爸爸的效率

    所以我们需要对其进行优化,不妨这样:

    每次找到(最大)祖先,就替换自己的爸爸

    理解如下,father[i]的值现在不代表i的爸爸了,而代表i的最大祖先


    a:祖先?我看看

    (打开族谱,发现只有一页:你的祖先是G

    我的祖先是G

    b:哦哦,我看看我的

    (然后翻了55555页,每一页都是 { x的爸爸是Y } ,最后终于找到了father[G] = G)

    f*ck,终于翻到了,我祖先是G


    一对比,就发现路径压缩的好处了

    具体代码实现:

        int findfather(int v){
            if(father[v]==v){
                return v;//找到祖宗了= =
                }
            else{
                int F=findfather(father[v]);//记住你祖宗
                father[v]=F;//修改一下祖宗
                return F;//一层一层回去
                }
            }
    

    不过路径压缩的同时,也会出现一个问题

    路人:诶,你们是你们家第几代啊?

    a:(看着“你祖宗是G”)。。。

    b:(翻那本族谱)我是55555代!!!


    看到问题了吧

    有关具体请参考 -并查集进阶版-

    - 有关题目

    刚接触并查集时,发现就几类题目:找亲戚,分组,通路...

    诶哟,又不难啊哈哈哈

    恩咳咳,后面发现不难个屁

    那么好的,我们现在分析这类题目怎么写

    首先,我们需要知道什么题面需要用到并查集

    并查集一般涉及:

    联通

    想想,怎么把两块东西连在一起?

    一个集合可以称作一个联通的块,连在一起就认祖宗呗

    这就是最简单的并查集问题


    P1551 亲戚

    题目背景

    若某个家族人员过于庞大,要判断两个是否是亲戚,确实还很不容易,现在给出某个亲戚关系图,求任意给出的两个人是否具有亲戚关系。

    题目描述

    规定:x和y是亲戚,y和z是亲戚,那么x和z也是亲戚。如果x,y是亲戚,那么x的亲戚都是y的亲戚,y的亲戚也都是x的亲戚。


    P2839 畅通工程

    题目描述

    某省调查城镇交通状况,得到现有城镇道路统计表,表中列出了每条道路直接连通的城镇。省政府“畅通工程”的目标是使全省任何两个城镇间都可以实现交通(但不一定有直接的道路相连,只要互相间接通过道路可达即可)。问最少还需要建设多少条道路?

    通常的,最简单并查集有一下几个考点

    1. 询问两点是否联通

    (日常找爸爸【祖宗】)

    1. 询问有几个块

    转换为找有几家人,再转换为找有几个老不死的祖宗:遍历所有点,若father[i] == i,就又找到一家)

    1. 还有的就自己动脑,哪那么多总结QVQ

    这里归纳的是并查集的基础,掌握好基本操作,做几道板题,熟悉一下提醒,相信很快就能掌握


    其实 后面 并查集 难到爆 一点都不难QAQ

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Tony-Double-Sky/p/9283229.html
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