1319. 连通网络的操作次数
用以太网线缆将 n 台计算机连接成一个网络,计算机的编号从 0
到 n-1
。线缆用 connections
表示,其中 connections[i] = [a, b]
连接了计算机 a
和 b
。
网络中的任何一台计算机都可以通过网络直接或者间接访问同一个网络中其他任意一台计算机。
给你这个计算机网络的初始布线 connections
,你可以拔开任意两台直连计算机之间的线缆,并用它连接一对未直连的计算机。请你计算并返回使所有计算机都连通所需的最少操作次数。如果不可能,则返回 -1
。
示例 1:
输入:n = 4, connections = [[0,1],[0,2],[1,2]]
输出:1
解释:拔下计算机 1 和 2 之间的线缆,并将它插到计算机 1 和 3 上。
示例 2:
输入:n = 6, connections = [[0,1],[0,2],[0,3],[1,2],[1,3]]
输出:2
示例 3:
输入:n = 6, connections = [[0,1],[0,2],[0,3],[1,2]]
输出:-1
解释:线缆数量不足。
示例 4:
输入:n = 5, connections = [[0,1],[0,2],[3,4],[2,3]]
输出:0
提示:
- 1 <= n <= 10^5
- 1 <= connections.length <= min(n*(n-1)/2, 10^5)
- connections[i].length == 2
- 0 <= connections[i][0], connections[i][1] < n
- connections[i][0] != connections[i][1]
- 没有重复的连接。
- 两台计算机不会通过多条线缆连接。
方法一:并查集
依然是连通性的问题,使用「并查集」。
解题思路
- 连接
n
台机器,最少需要n - 1
条线,先判断线够不够。 - 线足够的情况,用「并查集」合并机器。
- 找出「并查集」中共有几个单独的
分区
,分区数 - 1
就是需要的操作次数(如 示例2:一共3
个分区 需要2
次操作)
参考代码
public int makeConnected(int n, int[][] connections) {
int len = connections.length;
if (n > len + 1) {
return -1;
}
UnionFind unionFind = new UnionFind(n);
for (int[] conn : connections) {
unionFind.union(conn[0], conn[1]);
}
int parent = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (unionFind.panret[i] == i) {
parent += 1;
}
}
return parent - 1;
}
class UnionFind {
private int[] panret;
public UnionFind(int n) {
panret = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
panret[i] = i;
}
}
public void union(int x, int y) {
int rootX = find(x);
int rootY = find(y);
if (rootX == rootY) {
return;
}
panret[rootX] = rootY;
}
public int find(int x) {
return panret[x] == x ? panret[x] : (panret[x] = find(panret[x]));
}
}
执行结果