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逻辑结构
集合:将各个元素划分为若干个互不相交的子集的集合
森林是m(m>=0)棵互不相交的树的集合
存储结构
cpp
#define SIZE 13
int UFSets[SIZE]; // 集合元素数组
// 初始化并查集
void Initial(int S[]){
for(int i=0;i<SIZE;i++)
S[i] = -1;
}
并、查代码实现
cpp
// Find 查操作,找x所属集合(返回x所属的根结点) 时间复杂度O(n)
int Find(int S[],int x){
while(S[x]>0) // 循环寻找x的根
x=S[x];
return x; // 根的S【】小于0
}
// Union 并操作,将两个集合合并为一个 时间复杂度O(n)
void Union(int S[],int Root1,int Root2){
// 要求Root1与Root2是不同的集合
if(Root1==Root2) return;
// 将根Root2连接到另一根Root1下面
S[Root2]=Root1;
Union 操作的优化
优化思路:在每次Union操作构建树的时候,尽可能让树不长高
①用根结点的绝对值表示树的结点的总数
②Union操作,让小树合并到大树
cpp
// Union 并操作,小树合并到大树 时间复杂度O(log2(n))
void Union(int S[],int Root1,int Root2){
if(Root1==Root2) return;
if(S[Root2]>S[Root1]){ // Root2 结点数更少
S[Root1] += S[Root2]; // 累加结点总数
S[Root2] = Root1; // 小树合并大树
} else{
S[Root2] += S[Root1];
S[Root1] = Root2;
}
}
Find 操作的优化(压缩路径)
优化思路:先找到根结点,再将查找路径上所有结点都挂到根结点上
cpp
int Find(int S[],int x){
int root = x;
while(S[root]>=0) root=S[root]; // 循环找到根
while(x!=root){ // 压缩路径
int t=S[x]; // t指向x的父节点
S[x] = root; // x直接挂到根结点上
x=t;
}
return root; // 返回根结点编号
}