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L2-013 紅色警報 (25分)【並查集】

技術標籤:團隊程式設計天梯賽

題目描述
戰爭中保持各個城市間的連通性非常重要。本題要求你編寫一個報警程式,當失去一個城市導致國家被分裂為多個無法連通的區域時,就發出紅色警報。注意:若該國本來就不完全連通,是分裂的k個區域,而失去一個城市並不改變其他城市之間的連通性,則不要發出警報。

輸入格式:
輸入在第一行給出兩個整數N(0 < N ≤ 500)和M(≤ 5000),分別為城市個數(於是預設城市從0到N-1編號)和連線兩城市的通路條數。隨後M行,每行給出一條通路所連線的兩個城市的編號,其間以1個空格分隔。在城市資訊之後給出被攻佔的資訊,即一個正整數K和隨後的K個被攻佔的城市的編號。

注意:輸入保證給出的被攻佔的城市編號都是合法的且無重複,但並不保證給出的通路沒有重複。

輸出格式:
對每個被攻佔的城市,如果它會改變整個國家的連通性,則輸出Red Alert: City k is lost!,其中k是該城市的編號;否則只輸出City k is lost.即可。如果該國失去了最後一個城市,則增加一行輸出Game Over.

輸入樣例:

5 4
0 1
1 3
3 0
0 4
5
1 2 0 4 3

輸出樣例:

City 1 is lost.
City 2 is lost.
Red Alert: City 0 is lost!
City 4 is lost.
City 3 is lost.
Game Over.

這又是一道並查集的題,關鍵是去計算每次操作之後的連通分量個數。因為他是去除節點,所以我的初始思路是直接從並查集中刪除該節點,但發現實際操作起來很困難,與該節點相關的節點不知道怎麼去處理。於是就去上網搜題解,發現

別人的思路是每次操作之後都重新再初始化建立一個新的並查集,並計算連通分量進行比較。

這裡需要注意的是連通分量如何進行比較,格外需要強調的是,攻破一個城市之後,並不是刪除該城市,而是將它單獨劃分出來為一個連通分量。 設原連通分量個數為cnt,新連通分量個數為cnt2;如果cnt == cnt2,說明連通性未改變,直接輸出City k is lost.;如果cnt2 - cnt == 1,表明被攻佔的城市是一個外圍城市,刪除它之後,它本身獨立出來增加一個連通分量,其餘城市連通性不改變,故也是輸出City k is lost.;只有當cnt2 - cnt > 1的時候,才改變其他城市連通分量,輸出Red Alert: City k is lost!


在這裡插入圖片描述

#include <iostream>
using namespace std;
int fa[505];
void init() {      //初始化
	for(int i = 0; i < 505; i++) {
		fa[i] = i;
	}
}
int find(int x) {     //尋找根節點
	if(fa[x] == x) return x;
	return fa[x] = find(fa[x]);
}
void merge(int x, int y) {    //合併
	int fx = find(x), fy = find(y);
	if(fx != fy) fa[fx] = fy;
}
int count(int x) {    //計算連通分量
	int cnt = 0;
	for(int i = 0; i < x; i++) {
		if(fa[i] == i) cnt++;
	}
	return cnt;
}
struct node{
	int a, b;
};
int main() {
	int n, m;
	cin >> n >> m;
	init();
	node node[m];
	for(int i = 0; i < m; i++) {
		cin >> node[i].a >> node[i].b;
		merge(node[i].a, node[i].b);
	}
	int cnt = count(n);
	int vis[n] = {0};
	int k;
	cin >> k;
	for(int i = 0; i < k; i++) {
		int t;
		cin >> t;
		vis[t] = 1;
		init();      //初始化,重新建立並查集求連通分量
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			if(vis[node[i].a] || vis[node[i].b]){
				continue;
			}
			else {
				merge(node[i].a, node[i].b);
			}
		}
		int cnt2 = count(n);
		if(cnt == cnt2 || cnt2 == cnt+1) printf("City %d is lost.\n", t);
		else printf("Red Alert: City %d is lost!\n", t);
		cnt = cnt2;
	}
	if(cnt == n) {
		printf("Game Over.");
	}
}