合并集合
- 1.题目
- 2.基本思想
- 3.代码实现
1.题目
一共有 n n n 个数,编号是 1 ∼ n 1∼n 1∼n,最开始每个数各自在一个集合中。
现在要进行 m m m 个操作,操作共有两种:
M a b
,将编号为 a a a 和 b b b 的两个数所在的集合合并,如果两个数已经在同一个集合中,则忽略这个操作;Q a b
,询问编号为 a a a 和 b b b 的两个数是否在同一个集合中;
输入格式
第一行输入整数 n 和 m。
接下来 m行,每行包含一个操作指令,指令为 M a b
或 Q a b
中的一种。
输出格式
对于每个询问指令 Q a b
,都要输出一个结果,如果
a
a
a 和
b
b
b 在同一集合内,则输出 Yes
,否则输出 No
。
每个结果占一行。
数据范围
1
≤
n
,
m
≤
1
0
5
1≤n,m≤10^5
1≤n,m≤105
输入样例:
4 5
M 1 2
M 3 4
Q 1 2
Q 1 3
Q 3 4
输出样例:
Yes
No
Yes
2.基本思想
1. 初始化
for(int i = 0; i < 8; i ++) p[i] = i;
上面的代码实现的结果如下图所示
很容易理解,就是将当前数据的父节点指向自己
2. 查找 + 路径压缩
int find(int x){ //返回x的祖先节点 + 路径压缩
//祖先节点的父节点是自己本身
if(p[x] != x){
//将x的父亲置为x父亲的祖先节点,实现路径的压缩
p[x] = find(p[x]);
}
return p[x];
}
find的功能是用于查找祖先节点,那么路径压缩又是怎么完成的
注意图,当我们在查找1的父节点的过程中,路径压缩的实现
针对 x = 1
find(1) p[1] = 2 p[1] = find(2)
find(2) p[2] = 3 p[2] = find(3)
find(3) p[3] = 4 p[3] = find(4)
find(4) p[4] = 4 将p[4]返回
退到上一层
find(3) p[3] = 4 p[3] = 4 将p[3]返回
退到上一层
find(2) p[2] = 3 p[2] = 4 将p[2]返回
退到上一层
find(1) p[1] = 2 p[1] = 4 将p[1]返回
至此,我们发现所有的1,2,3的父节点全部置为了4,实现路径压缩;同时也实现了1的父节点的返回
合并操作
if(op[0] == ‘M’) p[find(a)] = find(b); //将a的祖先点的父节点置为b的祖先节点
假设有两个集合
合并1, 5
find(1) = 3 find(5) = 4
p[find(1)] = find(5) –> p[3] = 4
如下图所示
查找
find(a) == find(b)
总结
并查集
- 将两个集合合并
- 询问两个元素是否在一个集合中
基本原理:每个集合用一棵树来表示。树的编号就是整个集合的编号。每个节点存储它的父节点,p[x]表示x的父节点
- 判断树根 if(p[x] = x)
- 求x的集合编号 while(p[x] != x) x = p[x]
- 合并两个集合,这两将x的根节点嫁接到y的根节点, px为x的根节点, py为y的根节点,嫁接p[px] = py
3.代码实现
import java.io.*;
public class _836合并集合 {
static int N = 100010;
static int[] p = new int[N];
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String[] s = br.readLine().split(" ");
int n = Integer.parseInt(s[0]);
for (int i = 0; i < n; i++) p[i] = i;//最开始 初始化
int m = Integer.parseInt(s[1]);
while (m-- > 0) {//m 次操作
String[] s1 = br.readLine().split(" ");
String opt = s1[0];
int a = Integer.parseInt(s1[1]), b = Integer.parseInt(s1[2]);
if (opt.equals("M")) p[find(a)] = find(b);
else System.out.println(find(a) == find(b) ? "Yes" : "No");
}
}
private static int find(int x) {
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
return p[x];
}
}