P1525 关押罪犯

本文深入解析并查集算法,通过实例演示如何利用该算法解决特定问题,如确定节点间关系及最大边权值。文章详细介绍了并查集的基本操作、节点关系推导方法及边排序策略。

并查集,自己的思路和食物链这题非常的像,把在并查集中和父亲关系为 1 记为和父亲节点在同一个集合里面,0记为不在同一个集合里面,类似的可以推出一个节点和爷爷节点的关系为
value[now] = (value[father[now]] + value[now]) % 2;
对边排序,从大的边开始,尽量边链接的两个点不在一个集合里面,如果在,判断关系是不是 1 ,如果是就和 ans 变量取max,最后输出ans即可

代码如下

	#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef pair<int,int> Pi;
typedef unsigned long long ULL;
int gcd(int a,int b){if (b == 0) return a; return gcd(b , a%b);}
int lcm(int a, int b){ return a/gcd(a,b)*b;}
inline int read(){
    int f = 1, x = 0;char ch = getchar();
    while (ch > '9' || ch < '0'){if (ch == '-')f = -f;ch = getchar();}
    while (ch >= '0' && ch <= '9'){x = x * 10 + ch - '0';ch = getchar();}
    return x * f;
}
const int maxn = 1e5 + 10;
int pre[maxn],value[maxn];
struct _edge {
    int u,v,w;
}edge[maxn];
int cmp(_edge a,_edge b){
    return a.w < b.w;
}
int find(int x){
    if (pre[x] == x) return x;
    int root = find(pre[x]);
    value[x] = (value[pre[x]] + value[x]) % 2;
    pre[x] = root;
    return root;
}
int main(){
    //freopen("/Users/chutong/data.txt", "r", stdin);
    int n = read(),m = read(),ans = 0;
    for (int i=1; i<=n; i++) {
        pre[i] = i;
    }
    for (int i=1; i<=m; i++) {
        edge[i].u = read();
        edge[i].v = read();
        edge[i].w = read();
    }
    sort(edge+1, edge+m+1, cmp);
    for (int i=m; i>=1; i--) {
        int a = edge[i].u,b = edge[i].v,c = edge[i].w;
        int fa = find(a),fb = find(b);
        if (fa != fb){
            value[fa] = ((value[a] + 1) % 2 + value[b]) % 2;
            pre[fa] = fb;
        }else{
            int res = (value[a] + value[b]) % 2;
            if (res == 0) ans = max(ans,c);
        }
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}


### 使用带权并查集解决关押罪犯问题 为了有效处理罪犯之间的矛盾关系并将这些罪犯合理分配到两所不同的监狱中,可以采用带权并查集来解决问题[^2]。 #### 带权并查集简介 带权并查集是一种扩展版本的并查集数据结构,在普通的查找和合并操作基础上增加了权重管理功能。对于本题而言,权重用于表示当前节点与其父节点所在集合的关系(即同属一个监狱还是不同监狱)。具体来说: - 如果两个节点属于同一个监狱,则它们之间路径上的所有边权重之积应为正数; - 若两者位于不同监狱,则该乘积应当是负数; 这种特性使得可以通过简单的判断快速得知任意两名罪犯是否能被安置在同一所监狱里而不会引发冲突。 #### 解决方案描述 针对题目中的需求——尽可能减少因仇恨而导致的摩擦次数,采取如下策略: 1. 预先读取输入数据,构建初始状态下的并查集实例; 2. 对每一对存在敌意的罪犯组合按照其对应的愤怒值降序排列; 3. 尝试依次处理上述列表里的每一项记录: - 利用`find()`函数定位双方所属根结点及其相对位置信息; - 当发现二者已经处在相同连通分支下时停止进一步尝试,并返回此时的最大未处理愤怒值作为最终结果; 4. 成功完成全部配对后输出0表明不存在无法调和的情况; 通过这种方式可以在O(nlogn)复杂度内高效地找到最优解法[^3]。 ```python class UnionFindWithWeight: def __init__(self, n): self.parent = list(range(n)) self.weight = [1] * n def find(self, x): if self.parent[x] != x: root = self.find(self.parent[x]) self.weight[x] *= self.weight[self.parent[x]] self.parent[x] = root return self.parent[x] def union(self, x, y, w): rx, ry = map(self.find, (x, y)) if rx == ry: return abs(self.weight[x]*w*self.weight[y]) == 1 self.parent[rx] = ry self.weight[rx] = self.weight[y] * w * self.weight[x] def solve_prisoner_conflict(N, M, conflicts): uf = UnionFindWithWeight(N+1) # Sort by weight in descending order. sorted_conflicts = sorted(conflicts, key=lambda item:item[-1], reverse=True) for u,v,w in sorted_conflicts: if not uf.union(u, v, -1): return w return 0 ```
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