并查集的实现

并查集的实现主要有两个功能:

1.find(x),返回x的根结点,可以将其想象为一颗树。

2.union(x,y),将x,y融合为一颗树.

具体实现有

1.parent[x]:指的是x的根结点.

2.rank[x]:指以x为根结点时,从叶子到根结点的最大距离(hops)。

为了使union方便,在进行union(x,y)操作时,选择将rank小的树的根结点改为rank较大树的根结点。

仅仅改变rank小的根结点的parent。

3.union的时候,大部分的rank不变,只有在融合两个具有相同的rank值时,被融合的rank那一方才会加1.

代码如下:

/************并查集**********/
class UnionFind
{
public:
    UnionFind(int len)//初始化
    {
        length = len;
        rank.resize(len);
        parent.resize(len);
        for(int i = 0; i < length; i++)
        {
            rank[i] = 0;
            parent[i] = i;
        }
    }
/********判断能否融合*****/
    bool unite(int x, int y)
    {
        int a = find(x);
        
        int b = find(y);
        if(a == b)
        {
            return false;
        } else {
            if(rank[a] == rank[b])
            {
                parent[a] = b;
                rank[b]++; //只有两棵树的rank相等时候,union的时候某一方的rank不变
            } else if(rank[a] < rank[b]) {
                parent[a] = b;
            } else {
                parent[b] = a;
            }
        }
        return true;
    }
    int find(int x) //返回根结点
    {
        if(parent[x] == x) //满足parent[x] == x 时候返回,找到根结点
        {
            return x;
        } else {
            return find(parent[x]);
        }
    }
public:
    vector<int> rank; 
        //rank[x] = the max number of hops from a leaf to x
    vector<int> parent; //根结点
    int length; 
};

并查集的优化还有path compression的优化方案。在此不在详述。




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