需要掌握的前提

数据结构字典树Trie

1.作用

能够两个集合合并
询问两个元素是否在一个集合当中

注:集合指的是trie树那种存储字符串和数组的集合

时间复杂度,接近 O(1)

2.原理

每个集合都是一颗树,树根root的编号就是集合的编号,每个节点存储他的父节点,用p[x]表示x的父节点

2.1对于树根的判断

除了树根以外,其余的节点的父节点都不是x
那么就可以通过该行代码来判断

if(p[x] == x)

2.2如何求节点x的集合编号

对该节点沿着路径一直找到树根,

while(p[x] != x) x = p[x];

循环到最后一定是 p[x] == x 即树根

2.3如何合并集合

可以让其中一个树的树根直接插到另一个树的某一节点上,这样就实现了集合的合并

比如要将y的集合插到x里去
树根编号p[x] == x,p[y] == y
让p[y] = x;
即y树根节点的父节点就是x的根节点

2.4对求节点x集合编号的优化(路径压缩)

在第一次查询x节点的集合编号时,顺带把这条路径上的所有父节点全都指向根节点

实现代码+例题

Alt
在这里插入图片描述

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;

int n,m;
int p[N];//父数组

int find(int x)//返回x所在集合的编号 + 路径压缩
{
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
return p[x];
}
int main()
{
cin >> n >> m;

for (int i = 1;i <= n;++i) p[i] = i;

while (m--)
{
char op[2];
int a, b;
scanf("%s%d%d", op,&a,&b);
if (op[0] == 'M')//合并操作
{
//把a树插到b树里
p[find(a)] = find(b);
}
else//判断两个节点是否在同一集合
{
if (find(a) == find(b))//祖宗相同,则在同一集合
puts("Yes");
else
puts("No");
}
}

return 0;
}

3.连通块

假设有很多个点,任意几个点连起来形成的线就叫做连通块

在这里插入图片描述

若点自身连线也可以称为一个连通块

如何把两个点连接成一个连通块

可以把两个点看作是两个集合,也就是两个树,把一棵树插到另一棵树,就形成了连通块
他们的元素量也可以通过一个数组存储,

在树插入的过程里,把两个树的元素量放在一起就可以

实现代码

//以size定义会有歧义,可以换个名字
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;

int n, m;
int p[N];
int size[N];//每个集合点的数量

int find(int x)
{
if (p[x] != x) p[x] = p[find(x)];
return p[x];
}
int main()
{
cin >> n >> m;

for (int i = 1;i <= n;++i)
{
p[i] = i;
size[i] = 1;
}

while (m--)
{
char op[5];
int a, b;

if (op[0] == 'C')
{
cin >> a >> b;
//如果两个集合本来就在一起,就跳过
if (find(a) == find(b)) continue;
//把a的元素量加到b中
size[find(b)] += size[find(a)];
p[find(a)] = find(b);
}
else if (op[1] == '1')
{
cin >> a >> b;
if (find(a) == find(b))
puts("Yes");
else puts("No");
}
else
{
cin >> a;
cout << size[find(a)]<<endl;
}
}

return 0;
}