扩展域并查集理解性总结

纯文字内容,较短,较枯燥,但感谢你能点进来并完成阅读。

前置:并查集

扩展域并查集(种类并查集)

理解思想

一.团伙

  • 给定若干满足如下两条的关系,求会构成多少个团伙:

    • \(x\)、\(y\) 为朋友
    • \(x\)、\(y\) 为敌人
  • 普通并查集维护朋友关系依靠的是朋友关系具有传递性 ,即朋友的朋友还是朋友。但是,敌人的敌人是朋友并不满足上述传递性,因此需要想办法将问题转化为满足传递性。这就是扩展域并查集维护的问题方法。

  • 每个人存在两种关系,将两种关系分为两个集合:

    • 朋友集(\(x\))
    • 敌人集(\(x+n\))
  • 对于每种关系:

    • 如果 \(x\)、\(y\) 是朋友,就将 \(y\) 加入 \(x\) 的朋友集 ,即操作:

      cpp 复制代码
      //将y加入x的朋友集(x)
      add(x,y);
    • 如果 \(x\)、\(y\) 是敌人,就将 \(y\) 加入 \(x\) 的敌人集,将 \(x\) 加入 \(y\) 的敌人集 ,即操作:

      cpp 复制代码
      //分别将x,y加入对方的敌人集
      add(x+n,y);//x的敌人集(x+n)
      add(y+n,x);//y的敌人集(y+n)
  • 这样实际上利用了:
    敌人的敌人就是朋友这一性质,将无法维护(无法合并)的敌对关系 \(x\) 与 \(y\) ,换成了敌人与敌人间的朋友关系 \(x+n\) 与 \(y\)

二.食物链

  • 给定若干满足如下三条的关系,求有多少条件不合法:

    • \(x\)、\(y\) 为同类
    • \(x\) 吃 \(y\)
    • 若 \(x\) 吃 \(y\),\(y\) 吃 \(z\),则有 \(z\) 吃 \(x\)
  • 每个人存在三种关系,将三种关系分为三个集合:

    • 同类集(\(x\))
    • 可吃集(\(x+n\))
    • \(x\) 被吃的集(\(x+2n\)),后面简称为被吃集
  • 注意 :拥有多种关系时,要进行关系传递。如 \(x\) 与 \(y\) 同类,\(y\) 能吃的 \(x\) 也能吃。

  • 对于两种情况:

    • 如果 \(x\)、\(y\) 是同类,就将 \(y\) 加入 \(x\) 的同类集,将 \(y\) 能吃的加入 \(x\) 的可吃集,将吃 \(y\) 的加入 \(x\) 的被吃集 ,即操作:

      cpp 复制代码
      add(x,y);//将y加入x的同类集(x)
      add(x+n,y+n);//将y可吃的加入x的可吃集(x+n)
      add(x+2*n,y+2*n);//将吃y的加入x的被吃集(x+2n)
    • 如果 \(x\) 吃 \(y\),就将 \(y\) 加入 \(x\) 的可吃集,将 \(x\) 加入 \(y\) 的被吃集,将 \(y+n\) 加入 \(x\) 的被吃集 (根据关系 \(3\),\(y\) 吃 \(z\),\(z\) 吃 \(x\)),即操作:

      cpp 复制代码
      add(x+n,y);//将y加入x的可吃集(x+n)
      add(y+2*n,x);//将x加入y的被吃集(y+2n)
      add(x+2*n,y+n);//将y+n加入x的被吃集(x+2n)

总结

  • 分析每种个体存在多少种不同的关系,将这些关系分为不同的集合,最后通过并查集维护。

欢迎指出疏漏。