【题解:JSOI2008/luogu1197】星球大战(并查集)

[传送门]https://www.luogu.org/problemnew/show/P1197

题目描述
很久以前,在一个遥远的星系,一个黑暗的帝国靠着它的超级武器统治着整个星系。

某一天,凭着一个偶然的机遇,一支反抗军摧毁了帝国的超级武器,并攻下了星系中几乎所有的星球。这些星球通过特殊的以太隧道互相直接或间接地连接。

但好景不长,很快帝国又重新造出了他的超级武器。凭借这超级武器的力量,帝国开始有计划地摧毁反抗军占领的星球。由于星球的不断被摧毁,两个星球之间的通讯通道也开始不可靠起来。

现在,反抗军首领交给你一个任务:给出原来两个星球之间的以太隧道连通情况以及帝国打击的星球顺序,以尽量快的速度求出每一次打击之后反抗军占据的星球的连通块的个数。(如果两个星球可以通过现存的以太通道直接或间接地连通,则这两个星球在同一个连通块中)。

输入输出格式
输入格式:
输入文件第一行包含两个整数,N (1 < = N < = 2M1<=N<=2M) 和 M (1 < = M < = 200,0001<=M<=200,000),分别表示星球的数目和以太隧道的数目。星球用 0 ~ N-1 的整数编号。

接下来的 M 行,每行包括两个整数 X, Y,其中( 0 < = X <> Y0<=X<>Y 表示星球 x 和星球 y之间有 “以太” 隧道,可以直接通讯。

接下来的一行为一个整数 k ,表示将遭受攻击的星球的数目。

接下来的 kk 行,每行有一个整数,按照顺序列出了帝国军的攻击目标。这 kk 个数互不相同,且都在 0 到n−1 的范围内。

输出格式:
第一行是开始时星球的连通块个数。接下来的 K行,每行一个整数,表示经过该次打击后现存星球的连通块个数。

输入输出样例
输入样例#1:
8 13
0 1
1 6
6 5
5 0
0 6
1 2
2 3
3 4
4 5
7 1
7 2
7 6
3 6
5
1
6
3
5
7
输出样例#1:
1
1
1
2
3
3

估计很多同学第一反应都是————tarjan!tarjan!!tarjan!!!
连通块嘛,用tarjan既能计数,又能缩点,方便又具有很强的延展性,能与很多图论算法结合,有这么好的算法难道不用???何况这题基本就是一道板子板子板子啊!

上面对于tarjan算法的形容词是完全正确的,但是忽略了tarjan的一个缺点:难以动态维护
本题中的询问是400,000规模的,肯定不能暴力地用tarjan来找连通块,否则祝您TLE愉快。

所以,由连通性与动态维护,我们想到了用并查集
但是这也有个问题,用并查集做删除的操作,不会很麻烦吗?

诚然,并查集做删除处理,确乎是麻烦的,这时我们就正难则反,逆向思维
如果给你一个图,给你若干次插入的操作,问每次操作后的连通块计数,并查集能不能做呢?
答案是显然的,而且非常好做,相当方便。

正解就出来了:
我们进行离线处理,读入完所有操作后再建图(使用一个flag数组纪录各点有没有被删除过),这就是图的终态,然后将k次操作逆向枚举,将删除改为插入,这时用并查集实现插入与集数,存入ans数组中,最后统一输出答案。

代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
inline int read(){
	int ans;
	char ch;
	int flag=1;
	while((ch=getchar())<'0'||ch>'9') if(ch=='-') flag=-1;
	ans=ch-48;
	while((ch=getchar())>='0'&&ch<='9') ans=ans*10+ch-48;
	return ans*flag;
}
const int mod=1e9+7;
const int maxn=1e6+10;
const int maxm=2*maxn;
vector<int> g[maxn];
int n,m,k,fa[maxn],f[maxn],q[maxn],ans[maxn];
inline int find(int x){
	if(fa[x]==x) return fa[x];
	return fa[x]=find(fa[x]);
} 
inline void merge(int x,int y){
	int f1=find(x),f2=find(y);
	if(f1!=f2) fa[f2]=f1;
}
inline void write(int x){
	if(x<0) {
		putchar('-');x=-x;
	}
	if(x>9) write(x/10);
	putchar(x%10+'0');
}
int main(){
	n=read(),m=read();
	for(int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int x=read()+1,y=read()+1;//注意:题中点编号是0~n-1
		g[x].push_back(y),g[y].push_back(x);
	}
	k=read();
	for(int i=1;i<=k;i++) q[i]=read(),q[i]++,f[q[i]]=1;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(!f[i]){
			for(int j=0;j<g[i].size();j++){
				if(f[g[i][j]]==0) merge(i,g[i][j]);
			}
		}
	}
	int cnt=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(!f[i]&&fa[i]==i) cnt++;
	}
	for(int i=k;i>=1;i--){
		ans[i]=cnt;
		f[q[i]]=0;cnt++;
		int fy=q[i];
		for(int j=0;j<g[q[i]].size();j++){
			int v=g[q[i]][j];
			if(f[v]==1) continue;
			int fx=find(v);
			if(fx!=fy) {
				fa[fx]=fy;cnt--;
			}
		}
	}
	write(cnt);cout<<'\n';
	for(int i=1;i<=k;i++){
		write(ans[i]);
		cout<<"\n";
	} 
	return 0;
} 

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