并查集快速查找
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2023-03-14
本小节基于上一小节并查集的结构介绍基础操作,查询和合并和判断是否连接。
查询元素所在的集合编号,直接返回 id 数组值,O(1) 的时间复杂度。
...
private int find ( int p ) {
assert p >= 0 && p < count ;
return id [p ] ;
}
...
private int find ( int p ) {
assert p >= 0 && p < count ;
return id [p ] ;
}
...
合并元素 p 和元素 q 所属的集合, 合并过程需要遍历一遍所有元素, 再将两个元素的所属集合编号合并,这个过程是 O(n) 复杂度。
...
public void unionElements ( int p, int q ) {
int pID = find (p ) ;
int qID = find (q ) ;
if (pID == qID )
return ;
for ( int i = 0 ; i < count ; i ++ )
if (id [i ] == pID )
id [i ] = qID ;
}
...
public void unionElements ( int p, int q ) {
int pID = find (p ) ;
int qID = find (q ) ;
if (pID == qID )
return ;
for ( int i = 0 ; i < count ; i ++ )
if (id [i ] == pID )
id [i ] = qID ;
}
...
Java 实例代码
UnionFind1.java 文件代码:
package
union
;
/**
* 第一版union-Find
*/
public class UnionFind1 {
// 我们的第一版Union-Find本质就是一个数组
private int [ ] id ;
// 数据个数
private int count ;
public UnionFind1 ( int n ) {
count = n ;
id = new int [n ] ;
// 初始化, 每一个id[i]指向自己, 没有合并的元素
for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ )
id [i ] = i ;
}
// 查找过程, 查找元素p所对应的集合编号
private int find ( int p ) {
assert p >= 0 && p < count ;
return id [p ] ;
}
// 查看元素p和元素q是否所属一个集合
// O(1)复杂度
public boolean isConnected ( int p, int q ) {
return find (p ) == find (q ) ;
}
// 合并元素p和元素q所属的集合
// O(n) 复杂度
public void unionElements ( int p, int q ) {
int pID = find (p ) ;
int qID = find (q ) ;
if (pID == qID )
return ;
// 合并过程需要遍历一遍所有元素, 将两个元素的所属集合编号合并
for ( int i = 0 ; i < count ; i ++ )
if (id [i ] == pID )
id [i ] = qID ;
}
}
/**
* 第一版union-Find
*/
public class UnionFind1 {
// 我们的第一版Union-Find本质就是一个数组
private int [ ] id ;
// 数据个数
private int count ;
public UnionFind1 ( int n ) {
count = n ;
id = new int [n ] ;
// 初始化, 每一个id[i]指向自己, 没有合并的元素
for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ )
id [i ] = i ;
}
// 查找过程, 查找元素p所对应的集合编号
private int find ( int p ) {
assert p >= 0 && p < count ;
return id [p ] ;
}
// 查看元素p和元素q是否所属一个集合
// O(1)复杂度
public boolean isConnected ( int p, int q ) {
return find (p ) == find (q ) ;
}
// 合并元素p和元素q所属的集合
// O(n) 复杂度
public void unionElements ( int p, int q ) {
int pID = find (p ) ;
int qID = find (q ) ;
if (pID == qID )
return ;
// 合并过程需要遍历一遍所有元素, 将两个元素的所属集合编号合并
for ( int i = 0 ; i < count ; i ++ )
if (id [i ] == pID )
id [i ] = qID ;
}
}