并查集通用模板

简介: 并查集通用模板

一.初始版

并查集,顾名思义,就是“合并查找集合”,所以我们先要进行查找再合并。不过,在此之前,还有一个步骤——初始化。

1.初始化

inline void init(int n)
{
  for(int i=1;i<=n;i++)
  {
    fa[i]=i;
  }
}

image.gif

并查集是树的应用。而初始时,每个量的根都是它本身,所以就是这样做。

2.查找

int find(int x)
{
  if(fa[x]==x) return x;
  else 
  {
    return find(fa[x]);
  }
}

image.gif

因为并查集是一种树的应用,因此可以用递归找它的根。

3.合并

inline void merge(int i,int j)
{
  int x=find(i),y=find(j);
  fa[x]=y;
}

image.gif

合并是通过寻找两数最大的根,并将其中一数转化为与其合并的另一数,即为变化根。

4.组合

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int fa[20005];
inline void init(int n)
{
  for(int i=1;i<=n;i++)
  {
    fa[i]=i;
    rank[i]=1;
  }
}
int find(int x)
{
  if(fa[x]==x) return x;
  else 
  {
    fa[x]=find(fa[x]);
    return fa[x];
  }
}
inline void merge(int i,int j)
{
  int x=find(i),y=find(j);
  if(rank[x]>=rank[y])
  {
    fa[y]=x;
  }
  else fa[x]=y;
}
int main()
{
  return 0;
}

image.gif

将它们组合起来便是这样,但这些在main函数中可能会被调用许多次,因此必须优化,否则必定超时。这是,路径优化就有作用了!

二.路径优化版

通过观察发现,寻找那里重复了不少操作,因为fa[i]存的只是它上层的根,而不是最大的根,这样每次都要寻找,耗费不小时间。这时我想到,可以把i最大的根(递归结果)更新到fa[i],再返回fa[i],就是下面那样:

int find(int x)
{
  if(fa[x]==x) return x;
  else 
  {
    fa[x]=find(fa[x]);
    return fa[x];
  }
}

image.gif

不过,这样也可能会超时……

三.按迭合并

很明显,大合小比小合大的深度要大,因此我们选择小合大,具体操作如下:

inline void merge(int i,int j)
{
  int x=find(i),y=find(j);
  if(rank[x]>=rank[y])
  {
    fa[y]=x;
  }
  else fa[x]=y;
}

image.gif

建立一个数组rank[i],执行init函数时顺便把它们标为1,之后的操作在上面。(你不会看不懂吧?!)

四.完整并查集通用模板

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int fa[20005],rank[20005];
inline void init(int n)
{
  for(int i=1;i<=n;i++)
  {
    fa[i]=i;
    rank[i]=1;
  }
}
int find(int x)
{
  if(fa[x]==x) return x;
  else 
  {
    fa[x]=find(fa[x]);
    return fa[x];
  }
}
inline void merge(int i,int j)
{
  int x=find(i),y=find(j);
  if(rank[x]>=rank[y])
  {
    fa[y]=x;
  }
  else fa[x]=y;
}
int main()
{
  return 0;
}

image.gif

为了是你们提升阅读代码的能力,我就不写注释了。(实际因为太懒)

相关文章
|
6月前
树状数组模板
树状数组模板
40 0
|
6月前
|
IDE 开发工具
遍历思路与子问题思路:详解二叉树的基本操作(二)
这篇内容介绍了二叉树的基本操作,包括通过遍历和子问题思路来解决不同的问题。
37 0
遍历思路与子问题思路:详解二叉树的基本操作(二)
|
6月前
线段树模板
线段树模板
45 0
|
SQL 人工智能 开发框架
线段树模板+例题
线段树模板+例题
77 1
|
算法 容器
【算法入门&图论】【模板】拓扑排序|【模板】单源最短路2 |最小生成树(下)
【算法入门&图论】【模板】拓扑排序|【模板】单源最短路2 |最小生成树
109 0
|
存储 算法 UED
【算法入门&图论】【模板】拓扑排序|【模板】单源最短路2 |最小生成树(上)
【算法入门&图论】【模板】拓扑排序|【模板】单源最短路2 |最小生成树
85 0
|
存储 算法
线段树模板与练习
线段树模板与练习
101 0
二分搜索的三种模板
二分搜索的三种模板
67 0