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  • 不相交集类及其应用生成迷宫

        // 任意合并两个不相交集合
        void unionSets( int root1, int root2 )
        {
            s[ root2 ] = root1;
        }

        // 寻找 x 所在集合
        int find( int x )   const
        {
            if( s[ x ] < 0 )
                return x;
            else
                return find( s[ x ] );
        }

        // 按树大小合并
        void unionSetsBySzie( int root1, int root2 )
        {
            if( s[ root2 ] < s[ root1 ] )           // 如果 root2 比 root1大
            {
                s[ root2 ] += s[ root1 ];
                s[ root1 ] = root2;                 // 使 root2 为新的根
            }           
            else
            {
                s[ root1 ] += s[ root2 ];
                s[ root2 ] = root1;                 // 使 root1 为新根      
            }
        }

     // 按根深合并
        void unionSetsByHight( int root1, int root2 )
        {
            if( s[ root2 ] < s[ root1 ] )           // 如果 root2 比 root1深
                s[ root1 ] = root2;                 // 使 root2 为新的根
            else
            {
                if( s[ root1 ] == s[ root2 ] )      // 如果相同 , 则更新高度 
                    --s[ root1 ];
                s[ root2 ] = root1;                 // 使 root1 为新根
            }
        }

     

        // 寻找 x 所在集合 压缩路径
        int PathCompressionfind( int x )   
        {
            if( s[ x ] < 0 )
                return x;
            else
                return s[ x ] = PathCompressionfind( s[ x ] );
        }

    /*
     * @Author: lsyy
     * @Date: 2020-02-28 11:37:49
     * @LastEditTime: 2020-02-29 19:59:58
     * @LastEditors: Please set LastEditors
     * @Description: 迷宫
     * @FilePath: DisjSetsSrcmain.cpp
     */
    
    
    #include <iostream>  
    #include <vector>  
    #include "DisjSets.h"
    #include "UniformRandom.h"
    
    #define N 15
    
    bool wallrow[ N + 1 ][ N ] = { 0 };       // 行 _
    bool wallcol[ N ][ N + 1 ] = { 0 };       // 列 |  
    
    /**
     * @description: 获得二维坐标
     * @param {type} Pos 一维坐标 PosX PosY 二维坐标
     * @return: null
     */
    inline void GetPos( int Pos, int & PosX, int & PosY )
    {
        PosX = Pos / N;
        PosY = Pos % N;
    }
    /**
     * @description: 打印迷宫
     * @param {type} null
     * @return: null
     */
    void print( )
    {
    
        for( int i = 0; i < N + 1 ; i++ )
        {
            if( i == 0 )                    // 打印第一行
            {
                std::cout << " " << " ";
                for (size_t i = 1; i < N; i++)
                {
                    std::cout << " " << "_";
                }
            }
            else
            {
                for( int j = 0; j < N + 1; j++ )
                {
                    if( ( ( i - 1 ) == 0 && j == 0 ) || 
                        ( ( i - 1 ) == ( N - 1 ) && j == N ) )
                        std::cout << " ";               // 出入口部分
                    else
                        wallcol[ i - 1 ][ j ] ? std::cout << " " : std::cout << "|";
                    if( j < N )
                        if( i == N && j == ( N - 1 ) )
                            std::cout << " ";           // 出入口部分
                        else
                            wallrow[ i ][ j ] ? std::cout << " " : std::cout << "_";
                }
            }
            std::cout << std::endl;
        }
    }
    int main( )
    {
    
        UniformRandom random;
        DisjSets ds( N * N );
        
        while ( !ds.connect( 0, N * N - 1 ) )
        {
            int PosX, PosY = 0;
            int element = random.nextInt( 0, N * N - 1 );
            GetPos( element, PosX, PosY );
           
            // 0为列 1为行
            if( random.nextInt( 2 ) )               // 行 _
            {         
                if( element < ( N * ( N - 1 ) ) && ! ( ds.connect( element, element + N ) ) )
                {
                    ds.unionSets( element, element + N );
                    wallrow[ PosX + 1 ][ PosY ] = true;
                }   
            }
            else                                    // 列 |
            {
                if( element % N != ( N - 1 ) && ( ! ds.connect( element, element + 1 ) ) )
                {
                    ds.unionSets( element, element + 1 );
                    wallcol[ PosX ][ PosY + 1 ] = true;
                }
            }    
        }
        print( );
        return 0;
    }
    
    
    
    
     
    View Code
    /*
     * @Author: lsyy
     * @Date: 2020-02-28 11:42:01
     * @LastEditTime: 2020-02-29 16:28:29
     * @LastEditors: Please set LastEditors
     * @Description: 不相交集类
     * @FilePath: DisjSetsIncDisjSets.h
     */
    #pragma 
    
    #include <iostream>
    #include <vector>
    
    class DisjSets
    {
    
    public:
        explicit DisjSets( int numElements ) : s ( numElements )
        {
            for( int & elem : s )
                elem = -1;
        }
        // 任意合并两个不相交集合
        void unionSets( int root1, int root2 )
        {
            s[ root2 ] = root1;
        }
        // 判断两个根是否在同一集合
        bool connect( int root1, int root2 )
        {
            return find( root1 ) == find( root2 );
        }
        // 按根深合并
        void unionSetsByHight( int root1, int root2 )
        {
            if( s[ root2 ] < s[ root1 ] )           // 如果 root2 比 root1深
                s[ root1 ] = root2;                 // 使 root2 为新的根
            else
            {
                if( s[ root1 ] == s[ root2 ] )      // 如果相同 , 则更新高度 
                    --s[ root1 ];
                s[ root2 ] = root1;                 // 使 root1 为新根
            }
        }
        // 按树大小合并
        void unionSetsBySzie( int root1, int root2 )
        {
            if( s[ root2 ] < s[ root1 ] )           // 如果 root2 比 root1大
            {
                s[ root2 ] += s[ root1 ];
                s[ root1 ] = root2;                 // 使 root2 为新的根
            }           
            else
            {
                s[ root1 ] += s[ root2 ];
                s[ root2 ] = root1;                 // 使 root1 为新根      
            }
        }
        // 寻找 x 所在集合
        int find( int x )   const
        {
            if( s[ x ] < 0 )
                return x;
            else
                return find( s[ x ] );
        }
        // 寻找 x 所在集合 压缩路径
        int PathCompressionfind( int x )   
        {
            if( s[ x ] < 0 )
                return x;
            else
                return s[ x ] = PathCompressionfind( s[ x ] );
        }
    private:
        std::vector<int> s;
    };
    View Code
    /*
     * @Author: your name
     * @Date: 2020-02-15 16:28:55
     * @LastEditTime: 2020-02-29 16:50:48
     * @LastEditors: Please set LastEditors
     * @Description: 产生随机数
     * @FilePath: CuckooHash TableIncUniformRandom.h
     */
    #ifndef __UNIFORMRANDOM_H
    #define __UNIFORMRANDOM_H
    
    #include <iostream>
    #include <chrono>
    #include <cmath>
    #include <random>
    #include <functional>
    
    using namespace std;
    
    // 获得当前时间
    static int currentTimeSeconds( )
    {
       auto now = chrono::high_resolution_clock::now( ).time_since_epoch( );       
        return chrono::duration_cast<chrono::seconds>( now ).count( );
    }
    
    
    
    class UniformRandom
    {
    public:
        UniformRandom( int seed = currentTimeSeconds( ) )
        : generator( seed )
        {
        }
        // 产生一个伪随机整数
        int nextInt( )
        {
            static uniform_int_distribution<unsigned int> distribution;
            return distribution( generator );
        }
        // Return a pseudorandom int in range [0..high).
        int nextInt( int high )
        {
            return nextInt( 0, high - 1 );
        }
        // Return a pseudorandom double in the range [0..1).
        
        double nextDouble( )
        {
            static uniform_real_distribution<double> distribution( 0, 1 );
            return distribution( generator );
        }
        // Return an int in the closed range [low,high].
        int nextInt( int low, int high )
        {
            uniform_int_distribution<int> distribution( low, high );
            return distribution( generator );
        }
        
    private:
        mt19937 generator;
    };
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    #endif
    View Code

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lsyy2020/p/12386402.html
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