DSU 省了空间和时间,代价是信息变少,这三种情况它不行:
- 要打印具体路径:"从 source 到 destination 经过哪些点?"------DSU 答不了,它没存边。
- 有向图的"可达性" :DSU 只能处理无向 连通(连通是等价关系)。如果是
1→2→3的单向 边,DSU 会把 1、2、3 全并一伙,但你从 3 其实走不到 1------这时候 DSU 会答错,必须用 DFS/拓扑。 - 最短路、层数、环的具体结构:都得上邻接表 + BFS/DFS。
cpp
int n = 1005; // n根据题目中节点数量而定,一般比节点数量大一点就好
vector<int> father = vector<int> (n, 0); // C++里的一种数组结构
// 并查集初始化
void init() {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
father[i] = i;
}
}
// 并查集里寻根的过程
int find(int u) {
return u == father[u] ? u : father[u] = find(father[u]); // 路径压缩
}
// 判断 u 和 v是否找到同一个根
bool isSame(int u, int v) {
u = find(u);
v = find(v);
return u == v;
}
// 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;
}
并查集全家桶速查表,每个东西是什么、干嘛用,一次性列清:
核心概念总结
| 名称 | 代码里常见写法 | 是什么 | 一句话人话 |
|---|---|---|---|
| 并查集 | DSU |
一种数据结构 | 管"谁和谁是一伙(连通)"的工具 |
| father 数组 | father[] / parent[] |
存每个人的"直接上司" | 整张关系网的记录本 |
father[u] |
father[u] |
u 的直接上司 | 只往上跳一层:u 的直属经理是谁 |
| 老大 / 根 / 代表元 | 满足 father[x]==x 的 x |
一伙里最顶层那个人 | 董事长,一伙只认这一个代表 |
find(u) |
find(u) |
找 u 的老大 | 顺着上司链爬到顶,返回董事长 |
unite(u,v) |
unite(u,v) / union |
合并 u、v 所在的两伙 | 让一个董事长认另一个当老大 |
same(u,v) |
same(u,v) |
查 u、v 是否同伙 | find(u)==find(v) 吗 |
| 路径压缩 | father[u]=find(father[u]) |
find 时的优化 | 找完老大,把路上人全直接挂老大下,下次一步到 |
| 按秩合并 | rank[] |
合并时的优化 | 小圈子挂到大圈子下,别把链拉长 |
| 连通块 | --- | 一伙 = 一个连通块 | 互相连通的一群节点 |
路径压缩就一行代码:
// 并查集里寻根的过程
int find(int u) {
if (u == father[u]) return u;
else return father[u] = find(father[u]); // 路径压缩
}
等号右边先算、左边再赋值来看就通了。
一句话
先问出"我上司的老大是谁",再把自己的上司直接改成那个老大------本来要绕好几层,现在一步到位。
拆开看
father[u] = find(father[u]);
- 右边
find(father[u]):先递归找"u 的直接上司的老大"(一路爬到顶,拿到董事长编号)。 - 左边
father[u] =:把这个董事长编号,直接写成 u 的新直接上司。 
join 是干啥的
join(u, v) = 把 u 和 v 所在的两伙合成一伙。