Leetcode-每日一题886. 可能的二分法(种类并查集)

简介: 时间复杂度:O(2 * n + m),其中n表示点的个数,m表示dislikes数组的长度,维护一个2 * n的种类并查集,需要O(2 * n)的时间,find和union种类并查集需要O(m)的时间。

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思路


方法一、种类并查集


题目的意思给我们n个点,将n个点分成两组,条件是两个不喜欢的点不能在一个组内,dislikes数组是告诉我们哪两个点直接存在不喜欢的关系。


了解完题目意思,我们先了解一下种类并查集:


并查集的应用很多,今天我们来看一个并查集的拓展——种类并查集。


一般的并查集,维护的是具有连通性、传递性的关系,例如亲戚的亲戚是亲戚。但是,有时候,我们要维护另一种关系:敌人的敌人是朋友。种类并查集就是为了解决这个问题而诞生的。


种类并查集的做法:我们需要开一个两倍点数的数组,例如,我们需要维护一个4个元素的并查集,我们就需要改为开8个元素的数组空间:


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这里的1 ~ 4维护的是朋友关系,用5 ~ 8维护的是敌人关系(不喜欢的人)。现在1和2是敌人,


我们就关联merge(1,2 + n)和 merge(2,1 + n),这里的n指的是4,对于1个编号为i的元素,i + n是它的敌人,这里图的意思也就是1是2的敌人,2是1的敌人。


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现在假如我们又知道2和4是敌人,我们关联merge(2,4 + n) 和 merge(2 + n,4)。


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敌人的敌人就是朋友,2和4是敌人,2和1也是敌人,这里1和4通过2 + n这个元素间接连接在一起,这就是种类并查集的原理。


代码示例


func possibleBipartition(n int, dislikes [][]int) bool {
    f := make([]int, 2 * n + 1)
    //维护2 * n大小的种类并查集
    for i := 1; i <= 2 * n; i++{
        f[i] = i
    }
    //查找其x的祖先节点
    find := func(x int) int{
        for x != f[x] {
            x, f[x] = f[x], f[f[x]]
        }
        return f[x]
    }
    for _, d := range dislikes {
      //查找各自的朋友
        a, b := find(d[0]), find(d[1])
        //如果他们的朋友都是同一个人,那这个分组一定失败
        if a == b {
            return false
        }
        //标记敌人
        f[find(a + n)] = b
        f[find(b + n)] = a
    }
    return true
}

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复杂度分析


  • 时间复杂度:O(2 * n + m),其中n表示点的个数,m表示dislikes数组的长度,维护一个2 * n的种类并查集,需要O(2 * n)的时间,find和union种类并查集需要O(m)的时间。


  • 空间复杂度:O(2 * n),其中n表示点的个数,种类并查集需要额外申请 2 * n 的空间
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