并查集

　　并查集

 

---

并查集是什么　

---

　　并查集是一种用来管理元素分组情况的数据结构。并查集可以高效地进行以下两种操作：

　　1,查询元素x和y是否属于同一组

　　2,合并元素x和y所在的组

　　但是并查集并不支持分割操作。

 

 

---

并查集的结构 

---

 

　　并查集也是使用树形结构实现的，不过并不是二叉树。

　　初始的时候，每一个元素各为一个组，然后通过输入的信息，将其一个个合并。合并的图示如下：

　　但是既然是树形结构，就有可能退化成链，这样的话操作复杂度就会变的非常大。因此需要优化，一般并查集有两种优化：

　　1,秩优化;2,路径压缩。

　　秩优化：

　　对于每刻树，记录这棵树的高度rank，在合并时，如果两颗树的rank不同，将rank小的接到rank大的后面。

　　路径压缩：

　　最常用的优化，只要一个点向上走到了一次根节点，就将其直接连到根节点上。简单来说：你父亲的父亲就是你的父亲——反查理马特——并查集。

　　加入两个优化后，并查集的复杂度就降的非常低了，每次操作的平均复杂度为O(a(n))，这里a(n)是阿克曼函数的反函数，一般a(n)小于4,因此可以直接看作常数。

　　Code：

　　

//It is made by HolseLee on 13th Mar 2018
//Luogu.org P3367
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=1e4+7;
int n,m,fa[N],rank[N];
inline int find(int x)
{
    return fa[x]==x?x:fa[x]=find(fa[x]);
}
inline void unite(int x,int y)
{
    x=find(x),y=find(y);
    if(x!=y)
    {
        if(rank[x]<rank[y])
        {
            fa[x]=y;
        }
        else
        {
            fa[y]=x;
            if(rank[x]==rank[y])
            rank[x]++;
        }
    }
}
inline bool check(int x,int y)
{
    return find(x)==find(y);
}
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin>>n>>m;int opt,x,y;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    fa[i]=i,rank[i]=1;
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        cin>>opt>>x>>y;
        if(opt==1)
        unite(x,y);
        else
        {
            if(check(x,y))
            printf("Y\n");
            else
            printf("N\n");
        }
    }
    return 0;
}

 

 

 

---

练习题

---

 

　　Luogu.org P1111 修复公路

　　Luogu.org P1195 口袋的天空　　

　　Luogu.org P1196 银河英雄传说

　　Luogu.org P1197 星球大战

　　POJ 1988 Cube Stacking

　　POJ 1182 食物链

　　HDU 3038 How Many Answers Are Wrong

　　HDU 3635 DragonBalls