并查集算法-解决通分支,断路连通问题

首先例题

首先在地图上给你若干个城镇,这些城镇都可以看作点,然后告诉你哪些对城镇之间是有道路直接相连的。最后要解决的是整幅图的连通性问题。比如随意给你两个点,让你判断它们是否连通,或者问你整幅图一共有几个连通分支,也就是被分成了几个互相独立的块。像畅通工程这题,问还需要修几条路,实质就是求有几个连通分支。如果是1个连通分支,说明整幅图上的点都连起来了,不用再修路了;如果是2个连通分支,则只要再修1条路,从两个分支中各选一个点,把它们连起来,那么所有的点都是连起来的了;如果是3个连通分支,则只要再修两条路……

以下面这组数据输入数据来说明

4 2

1 3

4 3

第一行告诉你,一共有4个点,2条路。下面两行告诉你,1、3之间有条路,4、3之间有条路。那么整幅图就被分成了1-3-4和2两部分。只要再加一条路,把2和其他任意一个点连起来,畅通工程就实现了,那么这个这组数据的输出结果就是1。好了,现在编程实现这个功能吧,城镇有几百个,路有不知道多少条,而且可能有回路。 这可如何是好?

并查集的思想

int pre[1000 ];
int find(int x)             //查找根节点
{ 
    int r=x;
    while ( pre[r] != r )   //这里就是不断查找自己的最上级,直到最上级就是自己了,那么自己就是根节点
          r=pre[r];

    int i=x , j ;
    while( i != r )         //路径压缩
    {
         j = pre[ i ];      //在改变上级之前用临时变量  j 记录下他的值 
         pre[ i ]= r ;      //把上级改为根节点
         i=j;
    }
    return r ;
}

代码中的路径压缩
这样就能一步确定自己的最上级是谁。
在这里插入图片描述
**找到双方的根节点后,就把其中一个根节点当作另外一个根节点的子节点 **

/*
判断x y是否连通,如果已经连通,就不用管了 如果不连通,就把它们所在的连通分支合并起,
*/
void join(int x,int y)                                      
{
    int fx=find(x),fy=find(y);
    if(fx!=fy)
        pre[fx ]=fy;
}

这样就能把原本两个不相关但是同一个最上级的人关联在一起了。

同时可以解决二叉树的连通,也是一个原理。这个算法真的是精妙

此文章转载自:

https://blog.csdn.net/liujian20150808/article/details/50848646

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