编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析-创新互联

这篇文章主要为大家展示了“编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析”,内容简而易懂,条理清晰,希望能够帮助大家解决疑惑,下面让小编带领大家一起研究并学习一下“编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析”这篇文章吧。

成都创新互联专注于企业成都全网营销推广、网站重做改版、舒兰网站定制设计、自适应品牌网站建设、H5技术商城网站定制开发、集团公司官网建设、外贸营销网站建设、高端网站制作、响应式网页设计等建站业务,价格优惠性价比高,为舒兰等各大城市提供网站开发制作服务。

认识并查集

对于并查集(不相交集合),很多人会感到很陌生没听过或者不是特别了解。实际上并查集是一种挺高效的数据结构。实现简单,只是所有元素统一遵从一个规律所以让办事情的效率高效起来。

对于定意义,百科上这么定义的:

并查集,在一些有N个元素的集合应用问题中,我们通常是在开始时让每个元素构成一个单元素的集合,然后按一定顺序将属于同一组的元素所在的集合合并,其间要反复查找一个元素在哪个集合中。其特点是看似并不复杂,但数据量极大,若用正常的数据结构来描述的话,往往在空间上过大,计算机无法承受;即使在空间上勉强通过,运行的时间复杂度也极高,根本就不可能在比赛规定的运行时间(1~3秒)内计算出试题需要的结果,只能用并查集来描述。

并查集是一种树型的数据结构,用于处理一些不相交集合(Disjoint Sets)的合并及查询问题。常常在使用中以森林来表示。

并查集解析基本思想初始化,一个森林每个都为独立。通常用数组表示,每个值初始为-1。各自为根

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析join

(a,b)操作。a,b两个集合合并。注意这里的a,并不是a,b合并,而是a,b的集合合并。这就派生了一些情况:a,b如果是独立的(没有和其他合并),那么直接a指向b(或者b指向a),即data[a]=b;同时为了表示这个集合有多少个,原本-1的b再次-1.即data[b]=-2.表示以b为父亲的节点有|-2|个。

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析
编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析a,b

如果有集合(可能有父亲,可能自己是根),那么我们当然不能直接操作a,b(因为a,b可能已经指向别人了.)那么我们只能操作a,b的祖先。因为a,b的祖先是没有指向的(即数据为负值表示大小)。那么他们首先一个负值要加到另外一个上面去。另外这个数值要变成指向的那个表示联系。

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析

对于上述你可能会有疑问:

如何查看a,b是否在一个集合?查看是否在一个集合,只需要查看节点根祖先的结果是否相同即可。因为只有根的数值是负的,而其他都是正数表示指向的元素。所以只需要一直寻找直到不为正数进行比较即可!a,b合并,究竟是a的祖先合并在b的祖先上,还是b的祖先合并在a上?这里会遇到两种情况,这个选择也是非常重要的。你要弄明白一点:树的高度+1的化那么整个元素查询的效率都会降低!

所以我们通常是:小数指向大树(或者低树指向高树),这个使得查询效率能够增加!

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析

当然,在高度和数量的选择上,还需要你自己选择和考虑。

其他路径压缩?

每次查询,自下向上。当我们调用递归的时候,可以顺便压缩路径,因为我们查找一个元素其实只需要直到它的祖先,所以当他距离祖先近那么下次查询就很快。并且压缩路径的代价并不大!

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析

代码实现

并查集实现起来较为简单,直接贴代码!

package 并查集不想交集合;

import java.util.Scanner;
public class DisjointSet {
	static int tree[]=new int[100000];//假设有500个值
	public DisjointSet() 	{set(this.tree);}
	public DisjointSet(int tree[]) 
	{
		this.tree=tree;
		set(this.tree);
	}
	public void set(int a[])//初始化所有都是-1 有两个好处,这样他们指向-1说明是自己,第二,-1代表当前森林有-(-1)个
	{
		int l=a.length;
		for(int i=0;i0)//说明是子节点
		{
			return tree[a]=search(tree[a]);//路径压缩
		}
		else
			return a;
	}
	public int value(int a)//返回a所在树的大小(个数)
	{
		if(tree[a]>0)
		{
			return value(tree[a]);
		}
		else
			return -tree[a];
	}
	public void union(int a,int b)//表示 a,b所在的树合并
	{
		int a1=search(a);//a根
		int b1=search(b);//b根
		if(a1==b1) {System.out.println(a+"和"+b+"已经在一棵树上");}
		else {
		if(tree[a1]
package 并查集不想交集合;import java.util.Scanner;public class DisjointSet {static int tree[]=new int[100000];//假设有500个值public DisjointSet() {set(this.tree);}public DisjointSet(int tree[]) {this.tree=tree;set(this.tree);}public void set(int a[])//初始化所有都是-1 有两个好处,这样他们指向-1说明是自己,第二,-1代表当前森林有-(-1)个{int l=a.length;for(int i=0;i0)//说明是子节点{return tree[a]=search(tree[a]);//路径压缩}elsereturn a;}public int value(int a)//返回a所在树的大小(个数){if(tree[a]>0){return value(tree[a]);}elsereturn -tree[a];}public void union(int a,int b)//表示 a,b所在的树合并{int a1=search(a);//a根int b1=search(b);//b根if(a1==b1) {System.out.println(a+"和"+b+"已经在一棵树上");}else {if(tree[a1]

编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析

结语并查集属于简单但是很高效率的数据结构。在集合中经常会遇到。如果不采用并查集而传统暴力效率太低,而不被采纳。另外,并查集还广泛用于迷宫游戏中。

以上是“编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注创新互联网站建设公司行业资讯频道!

另外有需要云服务器可以了解下创新互联建站www.cdcxhl.com,海内外云服务器15元起步,三天无理由+7*72小时售后在线,公司持有idc许可证,提供“云服务器、裸金属服务器、高防服务器、香港服务器、美国服务器、虚拟主机、免备案服务器”等云主机租用服务以及企业上云的综合解决方案,具有“安全稳定、简单易用、服务可用性高、性价比高”等特点与优势,专为企业上云打造定制,能够满足用户丰富、多元化的应用场景需求。


网站题目:编程语言中数据结构与算法之并查集的示例分析-创新互联
当前路径:http://azwzsj.com/article/doscgg.html