超简单的数据结构--并查集!

今天要写一种很简单的数据结构,叫做并查集,听名字就可以知道这种结构的作用:并--合并,查--查找,集--集合,所以就是一种能完成合并和查找功能的集合,下面我们看看原理:

假设我们有一个并查集森林,如下图所示:

 现在我要查找结点2,结点5和结点7的根节点是哪些结点,应该进行的操作是,先找到目标结点,再往回找直到根节点.

思考下面这样一个问题: What if...?如果目标节点离根节点很远呢?那我们在查询时,尤其是查询次数很多时,将会浪费很多时间,因为有很多层要回溯,于是我们就想到一个办法,比如把森林变成如下的结构:

即,将每一个不是树根的结点和它的根结点连接起来,这样每个结点到根的距离都变成了0或1.这样查找某个结点的根,将会大大降低查询次数,从而节省了时间.

举一个贴近生活的例子:

每到过年,我们中国人都有走亲戚的习惯,之前一些没见过面的"兄弟姐妹"也都出来见面了,宛如一场大型网友线下见面会,那么,为了确定你对面的人和你是什么关系(你不认识的前

一、基本概念和术语 数据(Data)  数据是信息的载体。它能够被计算机识别、存储和加工处理,是计算机程序加工的"原料"。  随着计算机应用领域的扩大,数据的范畴包括:  整数、实数、字符串、图像和声音等。 数据元素(Data Element)  数据元素是数据的基本单位。数据元素也称元素、结点、顶点、记录。  一个数据元素可以由若干个数据项(也可称为字段、域、属性)组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构(Data Structure)  数据结构指的是数据之间的相互关系,即数据的组织形式。 1.数据结构一般包括以下三方面内容: ① 数据元素之间的逻辑关系,也称数据的逻辑结构(Logical Structure);  数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,与数据的存储无关,是独立于计算机的。数据的逻辑结构可以看作是从具体问抽象出来的数学模型。 ② 数据元素及其关系在计算机存储器内的表示,称为数据的存储结构(Storage Structure);  数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现(亦称为映象),它依赖于计算机语言。对机器语言而言,存储结构是具体的。一般,只在高级语言的层次上讨论存储结构。 ③ 数据的运算,即对数据施加的操作。   数据的运算定义在数据的逻辑结构上,每种逻辑结构都有一个运算的集合。最常用的检索、插入、删除、更新、排序等运算实际上只是在抽象的数据上所施加的一系列抽象的操作。  所谓抽象的操作,是指我们只知道这些操作是"做什么",而无须考虑"如何做"。只有确定了存储结构之后,才考虑如何具体实现这些运算。 为了增加对数据结构的感性认识,下面举例来说明有关数据结构的概念。 【例1.1】 学生成绩表,见下表。
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