poj 1182 食物链(思维+并查集)

通过并查集算法解决动物食物链关系判断问题,实现对一系列描述语句真假性的判断。
食物链
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Description

动物王国中有三类动物A,B,C,这三类动物的食物链构成了有趣的环形。A吃B, B吃C,C吃A。 
现有N个动物,以1-N编号。每个动物都是A,B,C中的一种,但是我们并不知道它到底是哪一种。 
有人用两种说法对这N个动物所构成的食物链关系进行描述: 
第一种说法是"1 X Y",表示X和Y是同类。 
第二种说法是"2 X Y",表示X吃Y。 
此人对N个动物,用上述两种说法,一句接一句地说出K句话,这K句话有的是真的,有的是假的。当一句话满足下列三条之一时,这句话就是假话,否则就是真话。 
1) 当前的话与前面的某些真的话冲突,就是假话; 
2) 当前的话中X或Y比N大,就是假话; 
3) 当前的话表示X吃X,就是假话。 
你的任务是根据给定的N(1 <= N <= 50,000)和K句话(0 <= K <= 100,000),输出假话的总数。 

Input

第一行是两个整数N和K,以一个空格分隔。 
以下K行每行是三个正整数 D,X,Y,两数之间用一个空格隔开,其中D表示说法的种类。 
若D=1,则表示X和Y是同类。 
若D=2,则表示X吃Y。

Output

只有一个整数,表示假话的数目。

Sample Input

100 7
1 101 1 
2 1 2
2 2 3 
2 3 3 
1 1 3 
2 3 1 
1 5 5

Sample Output

3
分析:经典并查集
1.p[x]表示x根结点。r[x]表示p[x]与x关系。r[x]=0 表示p[x]与x同类;1表示p[x]吃x;2表示x吃p[x]。
2.怎样划分一个集合呢?
  注意,这里不是根据x与p[x]是否是同类来划分。而是根据“x与p[x]能否确定两者之间关系”来划分,若能确定x与p[x]关系,则它们同属一个集合
3.怎样判断一句话是不是假话?
  假设已读入D ,X ,Y ,先利用findset()函数得到X,Y所在集合代表元素fx,fy,若它们在同一集合(即fx==fy)则可以判断这句话真伪:
        若 D==1 而 r[X]!=r[Y] 则此话为假.(D==1 表示X与Y为同类,而从r[X]!=r[Y]可以推出 X 与 Y 不同类.矛盾.)
        若 D==2 而 r[X]==r[Y](X与Y为同类)或者r[X]==(r[Y]+1)%3(Y吃X)则此话为假。
4.上个问题中r[X]==(r[Y]+1)%3这个式子怎样推来?
      假设有Y吃X,那么r[X]和r[Y]值是怎样?
        我们来列举一下: 
		           r[X]=0&&r[Y]=2 
                           r[X]=1&&r[Y]=0
                           r[X]=2&&r[Y]=1
          稍微观察一下就知道r[X]=(r[Y]+1)%3;
      事实上,对于上个问题有更一般判断方法:
           若(r[Y]-r[X]+3)%3!=D-1 ,则此话为假.
5.其他注意事项:
       在Union(d,x,y)过程中若将S(fy)合并到S(fx)上,则相应r[fy]必须更新为fy相对于fx关系。怎样得到更新关系式?
       r[fy]=(r[x]-r[y]+d+3)%3;
 
  1. #include<cstdio>  
  2. const int N=50001;  
  3. int p[N],r[N],n;  
  4. int findset(int x)  
  5. {  
  6.     if(x!=p[x])  
  7.     {  
  8.         int fx=findset(p[x]);  
  9.         r[x]=(r[x]+r[p[x]])%3;  
  10.         p[x]=fx;  
  11.     }  
  12.     return p[x];  
  13. }  
  14. bool Union(int d,int x,int y)  
  15. {  
  16.     int fx=findset(x),fy=findset(y);  
  17.     if(fx==fy)  
  18.     {  
  19.         if((r[y]-r[x]+3)%3!=d)return 1;  
  20.         else return 0;  
  21.     }  
  22.     p[fy]=fx;  
  23.     r[fy]=(r[x]-r[y]+d+3)%3;  
  24.     return 0;  
  25. }  
  26. int main()  
  27. {  
  28.     int k,ans,i,d,x,y;  
  29.     scanf("%d%d",&n,&k);  
  30.     ans=0;  
  31.     for(i=1;i<=n;i++)p[i]=i,r[i]=0;  
  32.     while(k--)  
  33.     {  
  34.         scanf("%d%d%d",&d,&x,&y);  
  35.         if(x>n||y>n||(x==y&&d==2)){ans++;continue;}  
  36.         if(Union(d-1,x,y))ans++;  
  37.     }  
  38.     printf("%d\n",ans);  
  39.     return 0;  
  40. }  
文章出处:http://blog.youkuaiyun.com/libing923/article/details/8240995/
源码来自:https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 ### 操作指南:洗衣机使用方法详解#### 1. 启动与水量设定- **使用方法**:使用者必须首先按下洗衣设备上的“启动”按键,同时依据衣物数量设定相应的“水量选择”旋钮(高、中或低水量)。这一步骤是洗衣机运行程序的开端。- **运作机制**:一旦“启动”按键被触发,洗衣设备内部的控制系统便会启动,通过感应器识别水量选择旋钮的位置,进而确定所需的水量高度。- **技术执行**:在当代洗衣设备中,这一流程一般由微处理器掌管,借助电磁阀调控进水量,直至达到指定的高度。#### 2. 进水过程- **使用说明**:启动后,洗衣设备开始进水,直至达到所选的水位(高、中或低)。- **技术参数**:水量的监测通常采用浮子式水量控制器或压力感应器来实现。当水位达到预定值时,进水阀会自动关闭,停止进水。- **使用提醒**:务必确保水龙头已开启,并检查水管连接是否牢固,以防止漏水。#### 3. 清洗过程- **使用步骤**:2秒后,洗衣设备进入清洗环节。在此期间,滚筒会执行一系列正转和反转的动作: - 正转25秒 - 暂停3秒 - 反转25秒 - 再次暂停3秒- **重复次数**:这一系列动作将重复执行5次,总耗时为280秒。- **技术关键**:清洗环节通过电机驱动滚筒旋转,利用水流冲击力和洗衣液的化学效果,清除衣物上的污垢。#### 4. 排水与甩干- **使用步骤**:清洗结束后,洗衣设备会自动进行排水,将污水排出,然后进入甩干阶段,甩干时间为30秒。- **技术应用**:排水是通过泵将水抽出洗衣设备;甩干则是通过高速旋转滚筒,利用离心力去除衣物上的水分。- **使用提醒**:...
代码下载地址: https://pan.quark.cn/s/c289368a8f5c 在安卓应用开发领域,构建一个高效且用户友好的聊天系统是一项核心任务。 为了协助开发者们迅速达成这一目标,本文将分析几种常见的安卓聊天框架,并深入说明它们的功能特性、应用方法及主要优势。 1. **环信(Easemob)** 环信是一个专为移动应用打造的即时通讯软件开发套件,涵盖了文本、图片、语音、视频等多种消息形式。 通过整合环信SDK,开发者能够迅速构建自身的聊天平台。 环信支持消息内容的个性化定制,能够应对各种复杂的应用场景,并提供多样的API接口供开发者使用。 2. **融云(RongCloud)** 融云作为国内领先的IM云服务企业,提供了全面的聊天解决方案,包括一对一交流、多人群聊、聊天空间等。 融云的突出之处在于其稳定运行和高并发处理性能,以及功能完备的后台管理工具,便于开发者执行用户管理、消息发布等操作。 再者,融云支持多种消息格式,如位置信息、文件传输、表情符号等,显著增强了用户聊天体验。 3. **Firebase Cloud Messaging(FCM)** FCM由Google提供的云端消息传递服务,可达成安卓设备与服务器之间的即时数据交换。 虽然FCM主要应用于消息推送,但配合Firebase Realtime Database或Firestore数据库,开发者可以开发基础的聊天软件。 FCM的显著优势在于其全球性的推送网络,保障了消息能够及时且精确地传输至用户。 4. **JMessage(极光推送)** 极光推送是一款提供消息发布服务的软件开发工具包,同时具备基础的即时通讯能力。 除了常规的文字、图片信息外,极光推送还支持个性化消息,使得开发者能够实现更为复杂的聊天功能。 此...
### 并查集算法的时间复杂度分析 并查集是一种高效的用于处理集合合并与查询的算法。在POJ 1182 食物链问题中,使用了并查集来判断动物之间的关系,并且通过路径压缩和按秩合并等优化手段,可以极大地提高算法的效率。 #### 路径压缩的影响 路径压缩是并查集中一种重要的优化技术,它能够将查找过程中经过的所有节点直接连接到根节点上。这种操作使得后续查找的时间复杂度接近于常数[^1]。具体来说,路径压缩后的查找操作时间复杂度可以用阿克曼函数的反函数 \( \alpha(n) \) 来表示,其中 \( n \) 是集合中的元素个数。阿克曼函数的增长速度极慢,因此 \( \alpha(n) \) 在实际应用中几乎可以视为常数。 ```python def Find(x): if x != par[x]: par[x] = Find(par[x]) # 路径压缩 return par[x] ``` #### 按秩合并的作用 按秩合并是一种优化策略,它通过将较小的树合并到较大的树上来减少树的高度。这种方法结合路径压缩后,可以进一步降低操作的时间复杂度[^2]。在实际实现中,可以通过维护一个数组 `rank` 来记录每个集合的深度,并在合并时选择深度较小的树挂接到深度较大的树上。 ```python def Union(x, y): rootX = Find(x) rootY = Find(y) if rootX != rootY: if rank[rootX] > rank[rootY]: par[rootY] = rootX elif rank[rootX] < rank[rootY]: par[rootX] = rootY else: par[rootY] = rootX rank[rootX] += 1 ``` #### 时间复杂度总结 对于 POJ 1182 食物链问题,假设总共有 \( n \) 个动物和 \( m \) 条关系,则初始化并查集的时间复杂度为 \( O(n) \),每次查找或合并操作的时间复杂度为 \( O(\alpha(n)) \)[^2]。由于 \( \alpha(n) \) 的增长极其缓慢,在实际情况下可以认为其为常数。因此,整个算法的时间复杂度主要由关系数量 \( m \) 决定,最终的时间复杂度为 \( O(m \cdot \alpha(n)) \)[^1]。 ### 代码示例 以下是一个完整的并查集实现,适用于 POJ 1182 食物链问题: ```python class UnionFind: def __init__(self, n): self.par = list(range(3 * n)) self.rank = [0] * (3 * n) def Find(self, x): if self.par[x] != x: self.par[x] = self.Find(self.par[x]) return self.par[x] def Union(self, x, y): rootX = self.Find(x) rootY = self.Find(y) if rootX != rootY: if self.rank[rootX] > self.rank[rootY]: self.par[rootY] = rootX elif self.rank[rootX] < self.rank[rootY]: self.par[rootX] = rootY else: self.par[rootY] = rootX self.rank[rootX] += 1 def Same(self, x, y): return self.Find(x) == self.Find(y) ```
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