并查集的三个主要操作:
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
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
并查集的精妙之处在于用树来表示集合。如包含1,2,3,4,5,6的图有3个连通分量{1,2},{3,4,5},{6},则需要3颗树表示,这3颗树的具体形态无关紧要,
一般规定每颗树的根节点是这颗树所对应集合的代表元
把x的父节点保存在p[x]中,如果x没有父亲,则p[x]=x
int Find_Set(int x){ return p[x]==x? x : Find_Set(p[x]); //返回这个集合的代表集合,也就是树根 }
并查集的优化见《算法导论》的用于不相交集合的数据结构
并查集的优化:按秩合并+路径压缩
int father[MAX]; int rank[MAX]; void Make_Set(int x) { father[x] = x; rank[x] = 0; } int Find_Set(int x) { return father[x] !=x ? father[x]=Find_Set(father[x]) : x; } void Union(int x, int y) { x = Find_Set(x); y = Find_Set(y); if( x == y ) return; if(rank[x] > rank[y]) father[y]=x; else { if( rank[x] == rank[y]) rank[y]++; father[x] = y; } }