#1066 : 无间道之并查集
时间限制:20000ms
单点时限:1000ms
内存限制:256MB
描述
这天天气晴朗、阳光明媚、鸟语花香,空气中弥漫着春天的气息……额,说远了,总之,小Hi和小Ho决定趁着这朗朗春光出去玩。
但是刚刚离开居住的宾馆不久,抄近道不小心走入了一条偏僻小道的小Hi和小Ho就发现自己的前方走来了几个彪形大汉,定睛一看还都是地地道道的黑人兄弟!小Hi和小Ho这下就慌了神,捡肥皂事小,这一身百把来斤别一不小心葬身他乡可就没处说去了。
就在两人正举足无措之时,为首的黑叔叔从怀里掏出了一件东西——两张花花绿绿的纸,分别递给了小Hi和小Ho。
小Hi和小Ho接过来,只见上面写道(译为中文):“本地最大的帮派——青龙帮,诚邀您的加入!”下面还详细的列出了加入青龙帮的种种好处。
于是两人略感心安,在同黑叔叔们交谈一番之后,已是均感相见恨晚。同时,在小Hi和小Ho表示自己不日便将回国之后,黑叔叔们也没有再提加入帮派之事,但是那为首的黑叔叔思索一会,开口道(译为中文):“我现在有一个难题,思索了很久也没法子解决,既然你们俩都是高材生,不如来帮我看看。”
小Hi和小Ho点了点头表示没问题,于是黑叔叔继续说道:“这个问题是这样的,我们帮派最近混进了许多警察的卧底,但是在我们的调查过程中只能够知道诸如‘某人和另一个人是同阵营的’这样的信息,虽然没有办法知道他们具体是哪个阵营的,但是这样的信息也是很重要的,因为我们经常会想要知道某两个人究竟是不是同一阵营的。”
小Hi和小Ho赞同的点了点头,毕竟无间道也都是他们看过的。
黑叔叔接着说道:“于是现在问题就来了,我希望你们能写出这样一个程序,我会有两种操作,一种是告诉它哪两个人是同一阵营的,而另一种是询问某两个人是不是同一阵营的……既然你们就要回国了,不如现在就去我们帮派的总部写好这个程序再走把。”
为了生命安全与……小Hi和小Ho都不得不解决这个问题!那么他们究竟从何下手呢?
提示:说起来其实就是不断的合并集合嘛~
到了青龙帮的总部,望着桌上的电脑,小Ho陷入了沉思,良久,抬起头向小Hi道:“小Hi,你看我这样做可以么,一开始我将每个人视作一个仅由他们自己组成的集合,每次遇见op=0的操作,实际上就是合并这两个人所在的两个集合,而每次遇见op=1的操作,实际上就是询问这两个人是否在同一个集合中。”
“你说的很有道理。”小Hi点头道:“但是集合并不是计算机中直接就存在的一个基础类型,你准备用什么样的方式去实现这个集合呢?”
“用Set……”小Ho道。
小Hi脸色一黑,道:“能不能有点追求啦,Set那底层实现都是红黑树什么的,你依靠别人的设计虽说没什么问题,但是为了知识水平的提高,自己学习一下还是很有必要的嘛!”
“但是……这么短的时间里,你让我学红黑树,我也一时半会学不会吧。”小Ho表示为难。
“没让你用红黑树,我今天就教你一个非常简单的维护集合的方法——并查集。”小Hi道:“这个方法非常简单,就是在每个集合里选出一个代表元素,并且令这个集合里面的每一个元素都指向这个代表元素。像你之前所说‘一开始我将每个人视作一个仅由他们自己组成的集合’,也就是对于每一个人Name_i,都令represent[Name_i]=Name_i。”
“那合并怎么办呢?”小Ho问道。
“合并的话首先你要看这两个人A和B所在的集合是不是同一个集合,也就是represent[A]和represent[B]是否相同,如果相同自然无需合并,否则就要把这两个集合合并是吧?”
“你这话不等于没说么……”小Ho表示抗议。
小Hi无视了这抗议继续说道:“如果我令A‘=represent[A],B‘=represent[B],那么我令represent[A‘]=B‘是否就在某种意义上将这两个集合合并了?”
小Ho道:“你这个……只改变了A所在集合中一个元素A‘的represent值,但是这个集合中其他元素的represent值都没有发生改变啊?”
小Hi挥了挥手道:“别着急,你看,所有原来A所在集合中的元素都指向A‘,而A‘指向了B‘,那么也就是A所在集合里的所有元素如果顺着这条链一直找寻下去,最终找到的那个就一定是它所在集合的代表元素?”
“没错……”
“所以我们就可以将寻找代表元素,也就是求解represent值这个过程做成一个迭代的过程,比如求解X所在集合的represent值,我先令X‘=represent[X],如果X‘=X的话,那么就能说明X所在集合的代表元素就是X本身,否则就令X‘‘=represent[X‘],如果X‘‘=X‘的话那么就能说明X所在集合的代表元素就是X‘……一直持续这样的操作就能够找到最终的集合代表元素了。”小Hi说着说着在纸上写了几行代码递了过来:“就像这样。”
小Ho仔细想了想,继续问道:“但是如果每次合并都是将一条链接到另外一个点上,这样的操作会不会特别的没有效率,接近O(N^2)了?”
“是会有这个问题,但是你很容易就注意到——合并这个操作是不可逆的,也就是说如果我求解出了X所在集合的代表元素是X_r的话,那么我就可以直接令represent[X]=X_r,这样就可以避免在下一次询问X所在集合的代表元素的时候再进行一次这样的计算了。”言罢,小Hi将之前写下的代码稍作修改,又递了过来。
“原来是这样,那么我的合并操作实际上就是令represent[find_represent(A)]=find_represent(B),而询问操作就是判断find_represent(A)和find_represent(B)是否想通了?”小Ho道。
“没错呢!所以赶紧开始写把!,呆久了我可不知道会发生什么呢!”
输入
每个测试点(输入文件)有且仅有一组测试数据。
每组测试数据的第1行为一个整数N,表示黑叔叔总共进行的操作次数。
每组测试数据的第2~N+1行,每行分别描述黑叔叔的一次操作,其中第i+1行为一个整数op_i和两个由大小写字母组成的字符串Name1_i, Name2_i,其中op_i只可能为0或1,当op_i=0时,表示黑叔叔判定Name1_i和Name2_i是同一阵营的,当op_i=1时,表示黑叔叔希望知道Name1_i和Name2_i是否为同一阵营的。
对于100%的数据,满足N<=10^5, 且数据中所有涉及的人物中不存在两个名字相同的人(即姓名唯一的确定了一个人),对于所有的i,满足Name1_i和Name2_i是不同的两个人。
输出
对于每组测试数据,对于黑叔叔每次op_i=1的操作,输出一行,表示查询的结果:如果根据已知信息(即这次操作之前的所有op_i=0的操作),可以判定询问中的两个人是同一阵营的,则输出yes,否则输出no。
- 样例输入
-
10 0 Steven David 0 Lcch Dzx 1 Lcch Dzx 1 David Dzx 0 Lcch David 0 Frank Dzx 1 Steven Dzx 1 Frank David 0 Steven Dzx 0 Dzx Frank
- 样例输出
-
yes no yes yes
1 #include<iostream> 2 #include<map> 3 #include <string> 4 #define maxn 200001 5 using namespace std; 6 int p[maxn],op; 7 8 int find(int x) 9 { 10 return p[x]==x ? x:find(p[x]); 11 } 12 13 void Union(int x,int y) 14 { 15 x=find(x); 16 y=find(y); 17 if(p[y] != x) 18 p[y]=x; 19 } 20 21 int main(){ 22 map<string,int>mp; 23 int cnt=1,n; 24 cin>>n; 25 for(int i=0;i<=maxn;i++) //初始化 26 p[i]=i; 27 28 for(int i=0;i<n;i++){ 29 string s1,s2; 30 cin>>op>>s1>>s2; 31 if(mp[s1]==0) 32 mp[s1]=cnt++; 33 if(mp[s2]==0) 34 mp[s2]=cnt++; 35 if(op==0) 36 Union(mp[s1],mp[s2]); 37 else if(find(mp[s1])==find(mp[s2])) 38 cout<<"yes\n"; 39 else 40 cout<<"no\n"; 41 } 42 }