图论|并查集理论基础 1971. 寻找图中是否存在路径

什么是并查集

并查集是一种数据结构,用于处理一些不交集的合并及查询问题。它支持两种操作:

查找(Find):确定某个元素属于哪个子集。它可以用来判断两个元素是否属于同一个子集。

合并(Union):将两个子集合并成一个集合。

并查集的功能

将连通边加入并查集

在join函数中 我们需要先寻找 u 和 v 的根,然后再进行连线在一起,而不是直接 用 u 和 v 连线在一起。

java 复制代码
// 将v,u 这条边加入并查集
void join(int u, int v) {
    u = find(u); // 寻找u的根
    v = find(v); // 寻找v的根
    if (u == v) return; // 如果发现根相同,则说明在一个集合,不用两个节点相连直接返回
    father[v] = u;
}

并查集里寻根的过程

java 复制代码
int find(int u) {
    if (u == father[u]) return u; // 如果根就是自己,直接返回
    else return find(father[u]); // 如果根不是自己,就根据数组下标一层一层向下找
}

并查集初始化

java 复制代码
void init() {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        father[i] = i;
    }
}

如何判断两个元素是否在同一个集合里

java 复制代码
bool isSame(int u, int v) {
    u = find(u);
    v = find(v);
    return u == v;
}

路径压缩:所有节点直接指向根节点

只需要在递归的过程中,让 fatheru 接住 递归函数 find(fatheru) 的返回结果。

因为 find 函数向上寻找根节点,fatheru 表述 u 的父节点,那么让 fatheru 直接获取 find函数 返回的根节点,这样就让节点 u 的父节点 变成根节点。

java 复制代码
int find(int u) {
    if (u == father[u]) return u;
    else return father[u] = find(father[u]); // 路径压缩
}

1971. 寻找图中是否存在路径

**题目:**有一个具有 n 个顶点的 双向 图,其中每个顶点标记从 0 到 n - 1(包含 0 和 n - 1)。图中的边用一个二维整数数组 edges 表示,其中 edgesi = ui, vi 表示顶点 ui 和顶点 vi 之间的双向边。 每个顶点对由 最多一条 边连接,并且没有顶点存在与自身相连的边。

请你确定是否存在从顶点 source 开始,到顶点 destination 结束的 有效路径 。

给你数组 edges 和整数 n、source 和 destination,如果从 source 到 destination 存在 有效路径 ,则返回 true,否则返回 false 。
题目链接: 1971. 寻找图中是否存在路径
代码如下

java 复制代码
class Solution {
    public int[] father;
    public int find(int u) {
        if (u == father[u]) return u; // 如果根就是自己,直接返回
        else return find(father[u]); // 如果根不是自己,就根据数组下标一层一层向下找
    }
    public void join(int u, int v) {
        u = find(u); // 寻找u的根
        v = find(v); // 寻找v的根
        if (u == v) return; // 如果发现根相同,则说明在一个集合,不用两个节点相连直接返回
        father[v] = u;
    }
    public boolean isSame(int u, int v) {
        u = find(u);
        v = find(v);
        return u == v;
    }
    public boolean validPath(int n, int[][] edges, int source, int destination) {
        father=new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            father[i] = i;
        }
        
        for(int i=0;i<edges.length;i++){
                join(edges[i][0],edges[i][1]);
            }
        return isSame(source,destination);

    }
    
}
相关推荐
xbgRS2 小时前
springboot的自动装配
java·spring boot
嘻哈∠※9 小时前
0061基于 SpringBoot 的投稿与稿件处理系统设计与实现
java·spring boot·后端
白狐_79810 小时前
408数据结构第8章:排序②——性质对比秒杀、场景选择与外部排序
java·数据结构·算法
zander25811 小时前
LeetCode 84:柱状图中的最大矩形——单调栈如何确定左右边界
java·数据结构·算法
码匠许师傅11 小时前
【C++ 面试真题】聊聊 C++ 的拷贝构造与拷贝赋值
java·c++·面试
极创信息13 小时前
系统安全隐患全方位排查方案:标准化渗透测试全流程
java·opencv·struts·数据挖掘·eclipse·语音识别·hibernate
汉字萌萌哒13 小时前
2019CCF-CSP入门级C++试题解析
java·开发语言·c++
喜欢的名字被抢了13 小时前
程序出问题怎么查,以及如何让它不掉线
java·运维·数据库
数据知道14 小时前
反序列化漏洞:Java、PHP、Python 三条线各讲透
java·网络·python·安全·网络安全·php
2601_9499506315 小时前
Java 面试准备,用练题簿把“背过八股”变成“真正会答”
java·开发语言·面试·刷题·小程序推荐