CodeForces 277A Learning Languages 并查集

博客介绍了如何利用并查集解决在给定员工和语言数量的情况下,找到公司最小花费使所有员工能相互沟通的问题。通过分析每个人会的语言,将相同语言的员工归为一类,并计算需要学习语言的员工数量。

The “BerCorp” company has got n employees. These employees can use m approved official languages for the formal correspondence. The languages are numbered with integers from 1 to m. For each employee we have the list of languages, which he knows. This list could be empty, i. e. an employee may know no official languages. But the employees are willing to learn any number of official languages, as long as the company pays their lessons. A study course in one language for one employee costs 1 berdollar.

Find the minimum sum of money the company needs to spend so as any employee could correspond to any other one (their correspondence can be indirect, i. e. other employees can help out translating).

Input

The first line contains two integers n and m (2 ≤ n, m ≤ 100) — the number of employees and the number of languages.

Then n lines follow — each employee’s language list. At the beginning of the i-th line is integer ki (0 ≤ ki ≤ m) — the number of languages the i-th employee knows. Next, the i-th line contains ki integers — aij (1 ≤ aij ≤ m) — the identifiers of languages the i-th employee knows. It is guaranteed that all the identifiers in one list are distinct. Note that an employee may know zero languages.

The numbers in the lines are separated by single spaces.

Output

Print a single integer — the minimum amount of money to pay so that in the end every employee could write a letter to every other one (other employees can help out translating).

Sample test(s)

input
5 5
1 2
2 2 3
2 3 4
2 4 5
1 5
output
0
input
8 7
0
3 1 2 3
1 1
2 5 4
2 6 7
1 3
2 7 4
1 1
output
2
input
2 2
1 2
0
output
1
Note
In the second sample the employee 1 can learn language 2, and employee 8 can learn language 4.

In the third sample employee 2 must learn language 2.

题目大意

有n个人,m种语言.给出每个人会的语言(也可能一种都不会),问最少让几个人学语言,可以使得大家可以互相沟通.

解题思路

利用并查集,发现会同一种语言的就把他们放到一起.最后发现par[i] = i的情况有两种.一种是一种语言都不会的,还有就是会语言的.发现如果会语言的集合<=1时,有多少不会语言的就需要有几个学语言的.直接输出即可.
如果会语言的集合>1时,需要再加上会语言的集合再-1.
(换句话说,可以用不会语言的集合+会语言的集合-1,但是全都是不会语言的集合的时候需要特判)

代码

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 110;
int mem[maxn];//mem[i]表示i语言上次出现在哪个人
int par[maxn];
int f[maxn];
int n,m;
int _find(int x)
{
    if(x == par[x]) return x;
    return par[x] = _find(par[x]);
}
void _unite(int a,int b)
{
    a = _find(a);
    b = _find(b);
    if(a != b) par[a] = b;
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i = 1 ; i <= n ; i ++) par[i] = i;
    for(int i = 1 ; i <= n ; i ++) {
        int q;
        scanf("%d",&q);
        if(q == 0) f[i] = 1;
        while(q--) {
            int a;
            scanf("%d",&a);
            if(mem[a] != 0) {_unite(mem[a],i);continue;}
            mem[a] = i;
        }
    }
    int cnt = 0;
    for(int i = 1; i <= n ; i ++) if(par[i] == i && f[i]) cnt++;
    int _cnt = 0;
    for(int i = 1 ; i <= n ; i ++) if(par[i] == i && !f[i]) _cnt++;
    if(_cnt > 1) cnt += (_cnt-1);
    printf("%d\n",cnt);
    return 0;
}
### 关于 CodeForces 892E 的解题思路分析 #### 使用可撤销并查集解决最小生成树中的边集合验证问题 针对给定的无向图以及多个询问,每个询问涉及一组特定的边,并要求判断这组边能否同时存在于某棵最小生成树中。此问题可以通过结合Kruskal算法构建最小生成树的过程来求解,在这一过程中利用到的是按照权重升序排列后的边逐步加入至森林结构之中[^1]。 为了高效处理多次查询而不影响后续操作的结果,引入了带有回溯功能的数据结构——即所谓的“可撤销并查集”。这种特殊形式的并查集允许执行合并(union)的同时记录下每一次变动以便之后能够恢复原状;当完成一次查询判定后即可通过一系列反向动作使数据结构回到初始状态,从而不影响其他独立事件的发生逻辑[^3]。 具体实现方法如下: - 将所有的边依据其权重从小到大排序; - 对每一个询问所涉及到的边也做同样的预处理; - 开始遍历已排序好的全局边列表,每当遇到属于当前待检验询问范围内的边时,则尝试将其纳入现有连通分量内; - 如果发现形成环路则说明该询问无法满足条件; - 同样地,任何不属于当前询问但同样处于相同权值下的其它边也应该被考虑进来以确保最终形成的MST是最优解的一部分; - 完成一轮测试后记得清除所有临时更改使得系统重置为未受干扰的状态准备迎接下一个挑战。 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Edge { int u, v; }; class DSUWithRollback { public: vector<int> parent, rank, historyParent, historyRank; void init(int n){ parent.resize(n); iota(parent.begin(), parent.end(), 0); // Fill with identity mapping. rank.assign(n, 0); historyParent.clear(); historyRank.clear(); } int findSet(int i) {return (parent[i]==i)?i:(findSet(parent[i]));} bool isSameSet(int i, int j){ return findSet(i)==findSet(j);} void unionSets(int i, int j){ if (!isSameSet(i,j)){ historyParent.push_back(findSet(i)); historyParent.push_back(findSet(j)); historyRank.push_back(rank[findSet(i)]); historyRank.push_back(rank[findSet(j)]); int x=findSet(i), y=findSet(j); if (rank[x]>rank[y]) swap(x,y); parent[x]=y; if (rank[x]==rank[y]) ++rank[y]; } } void rollback(){ while(!historyParent.empty()){ parent[historyParent.back()]=historyParent.back(); historyParent.pop_back(); rank[historyParent.back()] = historyRank.back(); historyParent.pop_back(); historyRank.pop_back(); } } }; ``` 上述代码展示了如何创建一个支持撤销机制的并查集类`DSUWithRollback`,它可以在不破坏原有连接关系的前提下安全地进行节点间的联合与查找操作。此外还提供了用于追踪变化历史的方法,方便在必要时候撤消最近的一系列更动。
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