Fortune deixou-lei base class5- tópico 6 disjuntos-set para alcançar
1. Introdução: disjuntos-set
E o papel da investigação há dois conjuntos principais:
① rápida verificar dois elementos são o mesmo conjunto
② mesclar dois conjuntos.
estrutura (1) disjuntos-conjunto
Quando a coleção é apenas um elemento, que representa o conjunto de nós do elemento que é, pai dos elementos é a sua própria.
Quando existe mais do que uma coleção de nós, pai nó inferior para o nó superior, pai superior nós apontam para si mesmos, isso é chamado de nó de nível superior representa o conjunto de nós. FIG pai como 5,4 a 3,3 pai é o seu próprio.
(2) e verificar o conjunto princípios
① Localizar: Suponha que encontrar um, b estão no mesmo conjunto, para a, b encontrar seu nó representante, o nó representante, se eles não são diferentes no mesmo conjunto, o mesmo que no mesmo conjunto. Abaixo, não no mesmo conjunto de 2,5, 4,5 mesmo conjunto
② combinado
no caso em que dois conjuntos não são o mesmo conjunto, o conjunto nó pai representante de comprimento mais curto refere-se ao comprimento do nó representativa.
Análise 2.
(1) Projeto de classe
Usando dois mapa disjuntos-set percebi pela primeira fatherMap encontrar seu elemento pai, chave representa o nó atual, o valor de seu nó pai. SizeMap utilizado para registar o segundo conjunto do seu comprimento total, chave indica o nó actual, o valor é o comprimento de recolha.
class UnionFindSet
{
private:
hash_map<char,char> fatherMap;
hash_map<char,int> sizeMap;
public:
UnionFindSet(vector<char> data);//构造
char findHead(char cur); //找集合的代表节点
bool isameset(char a,char b); //判断是否是同一个集合
void Union(char a,char b); //合并集合
};
construtor
UnionFindSet::UnionFindSet(vector<char> data)
{
{
fatherMap.clear();
sizeMap.clear();
//将vector的元素各自形成一个集合
for(auto var:data)
{
fatherMap.insert(pair<char,char>(var,var));//单个节点father指向自己
//sizeMap[var] = 1;
sizeMap.insert(pair<char,int>(var,1));//单个节点长度是1
}
}
}
(2) encontrar um nó representante
Características nó representativo é seu próprio nó pai, a idéia é o nó atual para o nó pai é o mesmo nó por fatherMap veio em nome de um passo a passo através de.
//递归版
char UnionFindSet::findHead(char cur)
{
char father = fatherMap[cur]; //找到当前节点的father
if(father != cur) //father和当前节点不同表示当前节点不是代表节点，继续找
{
cur = father;
father = findHead(cur); //递归放入father继续找
}
fatherMap[cur] = father; //递归后father是代表节点，对每个子节点father节点都改为代表节点
return father;
}
//非递归版
char UnionFindSet::findHead(char cur)
{
stack<char> child;
while(fatherMap[cur] != cur)
{
child.push(cur); //将沿途非代表节点入栈
cur = fatherMap[cur]; //将当前节点father变为当前节点继续判断
}
//运行至此处时，cur是代表节点
while(!child.empty())
{
fatherMap[child.top()] = cur; //将栈中的非代表节点的father指向代表节点，完成扁平化
child.pop(); //出栈
}
return cur;
}
(3) determinar se o mesmo conjunto
bool UnionFindSet::isameset(char a,char b)
{
return findHead(a) == findHead(b);
}
(4) dois conjuntos combinados
No caso em que dois nós representativa diferente, mesmo um comprimento comparação conjunto de nodos representa um ponto de recolha para uma longa série de curto, então o comprimento total dos dois conjuntos é aplicada ao nó representativa.
Nota: Não há sentido do comprimento do nó não primário, quando comparar apenas comparar representa o comprimento total do nó.
void UnionFindSet::Union(char a,char b)
{
//找出两个集合的代表节点
char head1 = findHead(a);
char head2 = findHead(b);
if(head1 == NULL || head2 == NULL)//边界问题，空集合直接返回
return;
if(head1!=head2) //不在同一集合时合并
{
//记录两个代表节点的长度
int size1 = sizeMap[head1];
int size2 = sizeMap[head2];
//将短的接入长的中
if(size1 <= size2)
{
fatherMap[head1] = head2;
sizeMap[head2] = size1 + size2;
}
else
{
fatherMap[head2] = head1;
sizeMap[head1] = size1 + size2;
}
}
}
3. O código completo
#include<iostream>
#include<hash_map>
#include<vector>
#include<stack>
using namespace std;
class UnionFindSet
{
private:
hash_map<char,char> fatherMap;
hash_map<char,int> sizeMap;
public:
UnionFindSet(vector<char> data);//构造
char findHead(char cur); //找集合的代表节点
bool isameset(char a,char b); //判断是否是同一个集合
void Union(char a,char b); //合并集合
};
UnionFindSet::UnionFindSet(vector<char> data)
{
{
fatherMap.clear();
sizeMap.clear();
//将vector的元素各自形成一个集合
for(auto var:data)
{
fatherMap.insert(pair<char,char>(var,var));//单个father指向自己
//sizeMap[var] = 1;
sizeMap.insert(pair<char,int>(var,1));//单个长度是1
}
}
}
//递归版
//char UnionFindSet::findHead(char cur)
//{
// char father = fatherMap[cur]; //找到当前节点的father
// if(father != cur) //father和当前节点不同表示当前节点不是代表节点，继续找
// {
// cur = father;
// father = findHead(cur); //递归放入father继续找
// }
// fatherMap[cur] = father; //递归后father是代表节点，对每个子节点father节点都改为代表节点
// return father;
//}
//非递归版
char UnionFindSet::findHead(char cur)
{
stack<char> child;
while(fatherMap[cur] != cur)
{
child.push(cur); //将沿途非代表节点入栈
cur = fatherMap[cur]; //将当前节点father变为当前节点继续判断
}
//运行至此处时，cur是代表节点
while(!child.empty())
{
fatherMap[child.top()] = cur; //将栈中的非代表节点的father指向代表节点，完成扁平化
child.pop(); //出栈
}
return cur;
}
bool UnionFindSet::isameset(char a,char b)
{
return findHead(a) == findHead(b);
}
void UnionFindSet::Union(char a,char b)
{
//找出两个集合的代表节点
char head1 = findHead(a);
char head2 = findHead(b);
if(head1 == NULL || head2 == NULL)//边界问题，空集合直接返回
return;
if(head1!=head2) //不在同一集合时合并
{
//记录两个代表节点的长度
int size1 = sizeMap[head1];
int size2 = sizeMap[head2];
//将短的接入长的中
if(size1 <= size2)
{
fatherMap[head1] = head2;
sizeMap[head2] = size1 + size2;
}
else
{
fatherMap[head2] = head1;
sizeMap[head1] = size1 + size2;
}
}
}
int main()
{
vector<char> temp;//={'A','B','C','D','E,'F'};
temp.push_back('A');
temp.push_back('B');
temp.push_back('C');
temp.push_back('D');
temp.push_back('E');
temp.push_back('F');
temp.push_back('G');
temp.push_back('H');
UnionFindSet m(temp);
m.Union('B','A');
m.Union('C','B');
m.Union('D','E');
m.Union('B','D');
system("pause");
return 0;
}
4. Resultados Run
O conjunto B e D foram combinadas conjunto, os resultados apresentados abaixo A, B, C, E para o ponto A, D para o ponto E.
