什么叫并查集?
并查集是种用于分离集合操作的抽象数据类型。它所处理的是“集合”之间的关系.即动态地维护和处理集合元素之间复杂的关系,当给出两个元素的一个无序对(a,b)时,需要快速“合并”a和b分别所在的集合,这其间需要反复“查找”某元素所在的集合。“并”、“查”和“集”三字由此而来。
在这种数据类型中,n个不同的元素被分为若干组,每组是一个集合,这种集合叫做分离集合。并查集支持查找一个元素所属的集合以及两个元素各自所属的集合的合并。
例如,有这样的问题:初始时n个元素分属不同的n个集合,通过不断的给出元素间的联系,要求实时的统计元素间的关系(是否存在直接或间接的联系)。这时就有了并查集的用之地了元索间是否有联系,只要判断两个元素是否属于同一个集合:而给出元索间的出的,建这种联系。则只需合并两个元秦各自所属的集合,这些操作都是并查集所提供的。
并查集本身不具有结构,必须借助一定的数据结构以得到支持和实现。数据结构的选择是一个重要的环节.选择不同的数据结构可能会在查找和合并的操作效率上有很大的差别,但操作实现都比较简单高效。并查集的数据结构实现方法很多,数组实现、链表实现和树实现。一般用的比较多的是数组实现。
经典题型:格子游戏
Alice和Bob玩了一个古老的游戏:首先画一个n × n的点阵(下图)
接着,他们两个轮流在相邻的点之间画上 虚边和粗边:
直到围成一个封闭的圈(面积不必为1)为止,“封圈”的那个人就是赢家。因为棋盘实在是太大了(n ≤ 200),他们的游戏实在是太长了!他们甚至在游戏中都不知道谁赢得了游戏。于是请你写一个程序,帮助他们计算他们是否结束了游戏?
【输入】
输入数据第一行为两个整数n和m。m表示一共画了m条线。以后m行,每行首先有两个数字(x, y),代表了画线的起点坐标,接着用空格隔开一个字符,假如字符是"D ",则是向下连一条边,如果是"R "就是向右连一条边。输入数据不会有重复的边且保证正确。
【输出】
输出一行:在第几步的时候结束。假如m步之后也没有结束,则输出一行“draw”。
【输入样例】
3 5
1 1 D
1 1 R
1 2 D
2 1 R
2 2 D
【输出样例】
4
【代码】
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<cstdlib>
#include<queue>
#include<set>
#include<map>
#include<stack>
#include<vector>
#define INF 0x3f3f3f3f
#define PI acos(-1.0)
#define N 1000001
#define MOD 123
#define E 1e-6
using namespace std;
struct Node{
int x;
int y;
}father[210][210],a,b;
Node Find(Node temp)
{
if(father[temp.x][temp.y].x==temp.x&&father[temp.x][temp.y].y==temp.y)
return temp;
return father[temp.x][temp.y]=Find(father[temp.x][temp.y]);
}
int main()
{
int n,m;
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
{
father[i][j].x=i;
father[i][j].y=j;
}
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int x,y;
char ch[10];
cin>>x>>y>>ch;
if(ch[0]=='D')
{
a=Find(father[x][y]);
b=Find(father[x+1][y]);
}
else if(ch[0]=='R')
{
a=Find(father[x][y]);
b=Find(father[x][y+1]);
}
if(a.x==b.x&&a.y==b.y)
{
cout<<i<<endl;
return 0;
}
else
father[b.x][b.y]=a;
}
cout<<"draw"<<endl;
return 0;
}