C++利用map實現並查集
阿新 • • 發佈:2020-07-06
並查集(Union-Find)是一種樹型的資料結構,用於處理一些不相交集合(Disjoint Sets)的合併及查詢問題。 並查集存在兩個操作(1.Union 聯合 2.finddeputy 查詢代表結點) 和一個需要解答的問題( issameset 是否 在一個集合中,或者說是否有同一個代表結點)。
利用map實現主要通過兩個map的物件 ,一個map<data,data>型別的fathermap,關鍵字為子結點,值為其父結點(父結點不一定就是代表結點),當我們需要查詢兩個兩個元素是否在一個集合中時,只需一直向上找(函式finddupty),在找的過程中,會壓縮路徑,把沿途經過的結點直接掛在其代表結點下,看是否有共同的代表結點;
一個map<data,int>型別的sizemap,key為結點,value為其子結點的個數(這個個數只對代表結點有效,子結點無效),主要用處是在合併(union)時將子結點較少的代表結點掛在子結點代表較多的代表結點下,且sizemap中父結點對應的value要加上子結點較少的代表的結點個數。
程式碼如下:
#include<map> #include<list> #include<iostream> using namespace std; template<typename data> class Unionfindset{ public: void makesets(list<data> nodes) { fathermap.clear(); sizemap.clear(); for(auto node:nodes) { fathermap[node]=node; sizemap[node]=1; } } //尋找代表結點,且路徑壓縮 data findduputy(data node) { data father=fathermap[node]; if(father!=node) { return findduputy(father); } fathermap[node]=father; return father; } void Union(data a,data b) { data ahead=findduputy(a); data bhead=findduputy(b); if(ahead!=bhead) { data asize=sizemap[a]; data bsize=sizemap[b]; if(asize<bsize) { fathermap[a]=b; sizemap[b]=bsize+asize; } else { fathermap[b]=a; sizemap[a]=bsize+asize; } } } bool issameset(data a,data b) { return findduputy(a)==findduputy(b); } private: map<data,data> fathermap; map<data,data> sizemap; };
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