leetcode 547. Friend Circles

本文介绍了一种使用并查集算法解决朋友圈分组问题的方法。通过构建并查集来维护学生之间的直接或间接友谊关系,进而计算出朋友圈的数量。同时对比了深度优先搜索(DFS)方法,并分析了其时间效率。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

There are N students in a class. Some of them are friends, while some are not. Their friendship is transitive in nature. For example, if A is a direct friend of B, and B is a direct friend of C, then A is an indirect friend of C. And we defined a friend circle is a group of students who are direct or indirect friends.

Given a N*N matrix M representing the friend relationship between students in the class. If M[i][j] = 1, then the ith and jth students are direct friends with each other, otherwise not. And you have to output the total number of friend circles among all the students.

Example 1:

Input: 
[[1,1,0],
 [1,1,0],
 [0,0,1]]
Output: 2
Explanation:The 0th and 1st students are direct friends, so they are in a friend circle. 
The 2nd student himself is in a friend circle. So return 2.

Example 2:

Input: 
[[1,1,0],
 [1,1,1],
 [0,1,1]]
Output: 1
Explanation:The 0th and 1st students are direct friends, the 1st and 2nd students are direct friends, 
so the 0th and 2nd students are indirect friends. All of them are in the same friend circle, so return 1.

Note:

  1. N is in range [1,200].
  2. M[i][i] = 1 for all students.
  3. If M[i][j] = 1, then M[j][i] = 1.
我本来想用根据图形的方法如果边上是00了则count++,但是写不出。。然后我就想到了昨天看到的并查集。虽然不太懂,但是套过来真的好有用啊!!!另外,自己写的parent[]根本不对,我本来想用并查集的思想自己写的,但是失败了,如果只用一个parent数组实现并查集的话,看我的后一篇博文。现在我们看下我自己写的失败的例子。

1   0   0   1

0   1   1   0

0   1   1   1

1   0   1   1

有如下有关系的对:

( 0, 3 )

( 1, 2 )

( 2, 3 )

如果只用一个parent数组的话,并且只在每个关系对后更新的话

parent[]:

index:0 1 2 3

value:0 1 1 0

这只写到(1,2)之后,然后(2,3)你会发现没法弄。

下面代码是用到了Union Find,并查集。Remember the template, you will be able to use it later.

package leetcode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Friend_Circles_547 {
	class UnionFind {  
        private int count = 0;  
        private int[] parent, rank;  
          
        public UnionFind(int n) {  
            count = n;  
            parent = new int[n];  
            rank = new int[n];  
            for (int i = 0; i < n; i++) {  
                parent[i] = i;  
            }  
        }  
          
        public int find(int p) {  
            int q = parent[p];  
            while (q != parent[q]) {  
                q = parent[q];  
            }  
            parent[p] = q;  
            return q;  
        }  
          
        public void union(int p, int q) {  
            int rootP = find(p);  
            int rootQ = find(q);  
            if (rootP == rootQ) return;  
            if (rank[rootQ] > rank[rootP]) {  
                parent[rootP] = rootQ;  
            }  
            else {  
                parent[rootQ] = rootP;  
                if (rank[rootP] == rank[rootQ]) {  
                    rank[rootP]++;  
                }  
            }  
            count--;  
        }  
          
        public int count() {  
            return count;  
        }  
          
        public int getMaxUnion() {  
            Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();  
            int max = 1;  
            for (int i = 0; i < parent.length; i++) {  
                int p = find(i);  
                map.put(p, map.getOrDefault(p, 0) + 1);  
                max = Math.max(max, map.get(p));  
            }  
            return max;  
        } 
        
    }  

	int findParent(int[] parent,int index){
		while(parent[index]!=index){
			index=parent[index];
		}
		return index;
	}

	public int findCircleNum(int[][] M) {
		int n=M.length;
		int heng=0;
		int shu=0;
        UnionFind uf = new UnionFind(n);  
		for(shu=0;shu<n;shu++){
			for(heng=shu;heng<n;heng++){//因为是对角线对称的,所以只要看右上角部分
				if(M[shu][heng]==1){
					uf.union(shu, heng);
				}				
			}
		}
		return uf.count; 
	}

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Friend_Circles_547 f=new Friend_Circles_547();
		int[][] M=new int[][]{
			{1,1,0},
			{1,1,1},
			{0,1,1}
		};
		System.out.println(f.findCircleNum(M));
	}

}
当然也有大神从数组入手,用DFS。

public class Solution {
    public void dfs(int[][] M, int[] visited, int i) {
        for (int j = 0; j < M.length; j++) {
            if (M[i][j] == 1 && visited[j] == 0) {
                visited[j] = 1;
                dfs(M, visited, j);
            }
        }
    }
    public int findCircleNum(int[][] M) {
        int[] visited = new int[M.length];
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < M.length; i++) {
            if (visited[i] == 0) {
                dfs(M, visited, i);
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}
可以看下面这个例子,运用了上述的DFS解法后的步骤。

1   0   0   1

0   1   1   0

0   1   1   1

1   0   1   1


visited数组:

index:  0    1    2    3

value:  0    0    0    0


dfs(0)

visited[0]=1

dfs(0)


0    1    2    3

1    0    0    0


visited[3]=1;

dfs(3)


0    1    2    3

1    0    0    1


visited[2]=1;

dfs(2)


0    1    2    3

1    0    1    1


visited[1]=1;

dfs(1)


0    1    2    3

1    1    1    1


可以看到,是抓到了一个节点之后,就找与这个节点相关的所有节点,再找与相关的所有节点相关的所有节点,这些所有相关的都会在相同的group中。但是这种解法的时间复杂度,我相信是肯定不如并查集的。


### 如何在 VSCode 中安装和配置 LeetCode 插件以及 Node.js 运行环境 #### 安装 LeetCode 插件 在 VSCode 的扩展市场中搜索 `leetcode`,找到官方提供的插件并点击 **Install** 按钮进行安装[^1]。如果已经安装过该插件,则无需重复操作。 #### 下载与安装 Node.js 由于 LeetCode 插件依赖于 Node.js 环境,因此需要下载并安装 Node.js。访问官方网站 https://nodejs.org/en/ 并选择适合当前系统的版本(推荐使用 LTS 版本)。按照向导完成安装流程后,需确认 Node.js 是否成功安装到系统环境中[^2]。 可以通过命令行运行以下代码来验证: ```bash node -v npm -v ``` 上述命令应返回对应的 Node.js 和 npm 的版本号。如果没有正常返回版本信息,则可能未正确配置环境变量。 #### 解决环境路径问题 即使完成了 Node.js 的安装,仍可能出现类似 “LeetCode extension needs Node.js installed in environment path” 或者 “command ‘leetcode.toggleLeetCodeCn’ not found” 的错误提示[^3]。这通常是因为 VSCode 未能识别全局的 Node.js 路径或者本地安装的 nvm 默认版本未被正确加载[^4]。 解决方法如下: 1. 手动指定 Node.js 可执行文件的位置 在 VSCode 设置界面中输入关键词 `leetcode`,定位至选项 **Node Path**,将其值设为实际的 Node.js 安装目录下的 `node.exe` 文件位置。例如:`C:\Program Files\nodejs\node.exe`。 2. 使用 NVM 用户管理工具调整默认版本 如果通过 nvm 工具切换了不同的 Node.js 版本,请确保设置了默认使用的版本号。可通过以下指令实现: ```bash nvm alias default <version> ``` 重新启动 VSCode 后测试功能键是否恢复正常工作状态。 --- #### 配置常用刷题语言 最后一步是在 VSCode 设置面板中的 LeetCode 插件部分定义个人习惯采用的主要编程语言作为默认提交方式之一。这样可以减少频繁修改编码风格的时间成本。 --- ### 总结 综上所述,要在 VSCode 上顺利启用 LeetCode 插件及其关联服务,除了基本插件本身外还需额外准备支持性的后台框架——即 Node.js 应用程序引擎;同时针对特定场景下产生的兼容性障碍采取针对性措施加以修正即可达成目标[^3]。
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