(并查集)食物链

题目:

动物王国中有三类动物A,B,C,这三类动物的食物链构成了有趣的环形。A吃B, B吃C,C吃A。
现有N个动物,以1-N编号。每个动物都是A,B,C中的一种,但是我们并不知道它到底是哪一种。
有人用两种说法对这N个动物所构成的食物链关系进行描述:
第一种说法是”1 X Y”,表示X和Y是同类。
第二种说法是”2 X Y”,表示X吃Y。
此人对N个动物,用上述两种说法,一句接一句地说出K句话,这K句话有的是真的,有的是假的。当一句话满足下列三条之一时,这句话就是假话,否则就是真话。
1) 当前的话与前面的某些真的话冲突,就是假话;
2) 当前的话中X或Y比N大,就是假话;
3) 当前的话表示X吃X,就是假话。
你的任务是根据给定的N(1 <= N <= 50,000)和K句话(0 <= K <= 100,000),输出假话的总数。
Input
第一行是两个整数N和K,以一个空格分隔。
以下K行每行是三个正整数 D,X,Y,两数之间用一个空格隔开,其中D表示说法的种类。
若D=1,则表示X和Y是同类。
若D=2,则表示X吃Y。
Output
只有一个整数,表示假话的数目。
Sample Input
100 7
1 101 1
2 1 2
2 2 3
2 3 3
1 1 3
2 3 1
1 5 5
Sample Output
3

分析与解答:

每个动物都可以成为abc三个种类的任意一个。

我如果用数组a[3*n]表示一个动物的三个种类,就是说如果动物标号为x,那么a[x]表示种类1,a[x+n]表示种类2,a[x+2*n]表示种类3

如果两个动物种类相同,那么假如第一个动物种类是a,那么第二个动物种类一定是a,假如第一个动物种类是b,那么第二个动物种类一定是b,假如第一个动物种类是c,那么第二个动物种类一定是c。

也就是说无论他俩是a还是b还是c,都一定属于同一个集合。

用图形表示的话
这里写图片描述

如果第1个动物吃第2动物,那么我们假设出来所有可能情况,
a1吃b2,a2吃b3,a3吃b1. 因为这些可能情况可能发生,我么假设他们每个情况在同一个路径里面,就是说a1b2在一组,a2b3在一组,a3b1在一组

我们发现,如果用图形表示现在我们的推论,应该是这样的:

这里写图片描述

由于食物链的缘故
1吃2,2吃3.如果现在3吃1,那么说明满足自洽性

这里写图片描述

根据路径关系,我们发现如果1吃3,则不成立,反而3吃1成立,所以可见我们食物链满足

当我们碰到属于同一类时,如果a1和b2在同一路径,a1和b3在同一路径那我们就要退出,碰到a吃b时,如果a1和b1在同一路径,a1和b3在同一路径,我们就要退出.这里同一路径意思是在同一集合里
如满足条件,那么我们就连接上面图像上相连的那几个结点,所谓连接就是加入到同一个集和里。
这里我们根本没考虑谁吃谁,而是直接加到集合里,这就是连接方法的问题,从连接方式一看就知道谁吃谁了

上面这一切说明什么呢,可以通过并查集模拟路径,可以在输入路径的同时判断是不是和之前已有路径的产生矛盾
目前我只是抛砖引玉。
现在我思考这几个部分:1.实物个数,2.实物种类,3.种类间关系,4.操作信息
未来我会整合一下让这个算法更普适化。

代码参考:
https://blog.csdn.net/yoer77/article/details/62882150 以及《挑战程序设计竞赛》

#include <iostream>
#include <cstdio>
#define MAX_N 500000
using namespace std;

int pre[MAX_N];
int N, K;
int ans = 0;
void init(int n) {
    for (int i = 1; i <= n*3; i++) {
    pre[i] = i;
    }
}

int find(int x) {
    int r=x;
    while ( pre[r] != r )                           
          r=pre[r];

    int i=x , j ;
    while( i != r )       //压缩路径              
    {
         j = pre[ i ];               
         pre[ i ]= r ;               
         i=j;                       
    }
    return r ;
}

void unite(int x, int y) {
     int fx=find(x),fy=find(y);
    if(fx!=fy)
        pre[fx ]=fy;
}

int main() {
    int T, X, Y;
    cin >> N >> K;
    init(3 * N);
    for (int i = 0; i < K; i++) {
    scanf("%d%d%d", &T, &X, &Y);
    if (X <= 0 || N < X || Y <= 0 || N < Y) {
        ans++;
        continue;
    }
    if (T == 1) {
        if (find(X) == find(Y + N) || find(X) == find(Y + 2 * N)) {
        ans++;
        continue;
        }
        else {
        unite(X, Y);
        unite(X + N, Y + N);
        unite(X + 2 * N, Y + 2 * N);
        }
    }
    else {
        if (find(X) == find(Y) || find(X) == find(Y + 2 * N)) {
        ans++;
        continue;
        }
        else {
        unite(X, Y + N);
        unite(X + N, Y + 2 * N);
        unite(X + 2 * N, Y);
        }
    }
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}



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转载自blog.csdn.net/qq_40828914/article/details/81584868