Go的镜像并查集

简介: 镜像并查集是一种优化了路径压缩的并查集数据结构。

正常的并查集通过路径压缩可以使得查找操作的时间复杂度接近于O(1),但是路径压缩操作会更新并查集的内部结构,导致后续的查找操作无法获得相同的优化效果。

而镜像并查集通过一种巧妙的方式,不去更新并查集的内部结构,同时也能达到类似的路径压缩效果。

镜像并查集通过记录每个节点的“镜像”的位置来实现,每个节点初始时的“镜像”位置就是自己。

在路径压缩时,不用将路径上的所有节点都指向根节点,而是将路径上的中间节点指向根节点的“镜像”位置。

在查找操作时,首先找到最终的根节点,然后将路径上的所有节点都指向根节点的“镜像”位置。

这样,下一次查找时,可以直接通过“镜像”位置找到根节点,实现了路径压缩的效果。

镜像并查集的实现相对复杂一些,但是能够较好的优化并查集的查找操作,使得并查集在某些应用场景下更具优势。

package main

import "fmt"

type MirrorDisjointSet struct {
 parent []int
 mirror []int
 rank []int
}

func NewMirrorDisjointSet(size int) *MirrorDisjointSet {

 ds := &MirrorDisjointSet{
  parent: make([]int, size),
  mirror: make([]int, size),
  rank: make([]int, size),
 }

 for i := 0; i < size; i++ {
  ds.parent[i] = i
  ds.mirror[i] = i
  ds.rank[i] = 1
 }
 return ds
}


func (ds *MirrorDisjointSet) Find(x int) int {

 if ds.parent[x] == x {
  return x
 }

 root := ds.Find(ds.parent[x])
 ds.mirror[x] = ds.parent[x]
 ds.parent[x] = root
 return root
}

func (ds *MirrorDisjointSet) Union(x, y int) {

 rootX := ds.Find(x)
 rootY := ds.Find(y)
 if rootX == rootY {
  return
 }

 if ds.rank[rootX] > ds.rank[rootY] {
  ds.parent[rootY] = rootX
  ds.mirror[rootY] = ds.mirror[rootX]
 } else if ds.rank[rootX] < ds.rank[rootY] {
  ds.parent[rootX] = rootY
  ds.mirror[rootX] = ds.mirror[rootY]
 } else {
  ds.parent[rootY] = rootX
  ds.mirror[rootY] = ds.mirror[rootX]
  ds.rank[rootX]++
 }
}

func main() {

 ds := NewMirrorDisjointSet(10)
 ds.Union(2, 5)
 ds.Union(5, 7)
 ds.Union(3, 6)
 ds.Union(8, 9)
 fmt.Println(ds.Find(2)) // 输出 2
 fmt.Println(ds.Find(5)) // 输出 2
 fmt.Println(ds.Find(7)) // 输出 2
 fmt.Println(ds.Find(3)) // 输出 3
 fmt.Println(ds.Find(6)) // 输出 3
 fmt.Println(ds.Find(8)) // 输出 8
 fmt.Println(ds.Find(9)) // 输出 8
 fmt.Println(ds.Find(1)) // 输出 1
}

MirrorDisjointSet即为镜像并查集。
parent、mirror 和 rank 三个切片,分别表示每个节点的父节点、镜像节点和树的秩。
NewMirrorDisjointSet用于初始化一个指定大小的镜像并查集。
Find 方法用于查找某个节点的根节点,并通过更新镜像节点实现路径压缩。Union 方法用于合并两个节点,并根据树的秩来决定哪个节点作为根节点。
这只是一个简单的示例,真要使用的时候,需要借情况分析。

目录
相关文章
|
9月前
|
Linux Go Docker
goland如何把go项目打包进docker镜像
goland如何把go项目打包进docker镜像
330 0
|
12月前
|
Go
go语言|数据结构:二叉树(3)拷贝、镜像和对称
go语言|数据结构:二叉树(3)拷贝、镜像和对称
111 0
|
Go Docker 容器
多阶段构建优化Go程序镜像
本篇博客使用多阶段构建的方式创建紧凑的 Docker 镜像,探究如何显著缩小 Docker 镜像的大小。
214 0
多阶段构建优化Go程序镜像
|
Java Go 开发者
【阿里云镜像】下载并安装Go环境
【阿里云镜像】下载并安装Go环境
770 0
【阿里云镜像】下载并安装Go环境
|
JSON 测试技术 Linux
如何构建 Go 应用的 Docker 镜像
在部署 Go 应用时,我们通常会使用 Docker 镜像来部署,那么如何构建一个 Go 应用的 Docker 镜像呢?镜像构建过程中有没有什么最佳实践呢?
870 0
|
1天前
|
负载均衡 Go 调度
使用Go语言构建高性能的Web服务器:协程与Channel的深度解析
在追求高性能Web服务的今天,Go语言以其强大的并发性能和简洁的语法赢得了开发者的青睐。本文将深入探讨Go语言在构建高性能Web服务器方面的应用,特别是协程(goroutine)和通道(channel)这两个核心概念。我们将通过示例代码,展示如何利用协程处理并发请求,并通过通道实现协程间的通信和同步,从而构建出高效、稳定的Web服务器。
|
1天前
|
消息中间件 Go API
基于Go语言的微服务架构实践
随着云计算和容器化技术的兴起,微服务架构成为了现代软件开发的主流趋势。Go语言,以其高效的性能、简洁的语法和强大的并发处理能力,成为了构建微服务应用的理想选择。本文将探讨基于Go语言的微服务架构实践,包括微服务的设计原则、服务间的通信机制、以及Go语言在微服务架构中的优势和应用案例。
|
1天前
|
安全 测试技术 数据库连接
使用Go语言进行并发编程
【5月更文挑战第15天】Go语言以其简洁语法和强大的并发原语(goroutines、channels)成为并发编程的理想选择。Goroutines是轻量级线程,由Go运行时管理。Channels作为goroutine间的通信机制,确保安全的数据交换。在编写并发程序时,应遵循如通过通信共享内存、使用`sync`包同步、避免全局变量等最佳实践。理解并发与并行的区别,有效管理goroutine生命周期,并编写测试用例以确保代码的正确性,都是成功进行Go语言并发编程的关键。