【蓝桥杯】并查集 国王的烦恼

博客围绕C国小岛间大桥连通性展开。该国由n个小岛、m座大桥连接,部分桥因海水冲刷有使用期限。若某天两岛连通性改变,居民会抗议。给出输入输出格式、样例及数据规模,还提及解题思路,应按时间从大到小考虑。

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问题描述

  C国由n个小岛组成,为了方便小岛之间联络,C国在小岛间建立了m座大桥,每座大桥连接两座小岛。两个小岛间可能存在多座桥连接。然而,由于海水冲刷,有一些大桥面临着不能使用的危险。

  如果两个小岛间的所有大桥都不能使用,则这两座小岛就不能直接到达了。然而,只要这两座小岛的居民能通过其他的桥或者其他的小岛互相到达,他们就会安然无事。但是,如果前一天两个小岛之间还有方法可以到达,后一天却不能到达了,居民们就会一起抗议。

  现在C国的国王已经知道了每座桥能使用的天数,超过这个天数就不能使用了。现在他想知道居民们会有多少天进行抗议。

输入格式

  输入的第一行包含两个整数n, m,分别表示小岛的个数和桥的数量。
  接下来m行,每行三个整数a, b, t,分别表示该座桥连接a号和b号两个小岛,能使用t天。小岛的编号从1开始递增。

输出格式

  输出一个整数,表示居民们会抗议的天数。

样例输入

4 4
1 2 2
1 3 2
2 3 1
3 4 3

样例输出

2

样例说明

  第一天后2和3之间的桥不能使用,不影响。
  第二天后1和2之间,以及1和3之间的桥不能使用,居民们会抗议。
  第三天后3和4之间的桥不能使用,居民们会抗议。

数据规模和约定

  对于30%的数据,1<=n<=20,1<=m<=100;
  对于50%的数据,1<=n<=500,1<=m<=10000;
  对于100%的数据,1<=n<=10000,1<=m<=100000,1<=a, b<=n, 1<=t<=100000。

思路:如果前一天两个小岛之间还有方法可以到达,后一天却不能到达了,居民们就会一起抗议。翻译一下就是如果在某天连通性发生了变化,那么就会收到抗议。因为以前做过并查集删点,搞得我总以为这个是并查集删边,然后就很迷了。

正确思路是按照时间从大到小来,反着来如果两个岛屿连通了,那么按时间序正向的时候他们的连通性就会被破坏,这个思路tql

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int M=1e5+10;
const int N=1e4+10;
int fa[N];
struct edge
{
    int u,v,w;
    edge(){}
    edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
    bool operator <(const edge &rhs)const
    {
        return w>rhs.w;
    }
}e[M];
int n,m;
int ans=0;
int find(int x)
{
    if(fa[x]==x)
        return x;
    else return fa[x]=find(fa[x]);
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    for(int i=1;i<=n;++i)
        fa[i]=i;
    for(int i=1;i<=m;++i)
        cin>>e[i].u>>e[i].v>>e[i].w;
    sort(e+1,e+1+m);
    int last=-1;

    for(int i=1;i<=m;++i)
    {
        int x=e[i].u,y=e[i].v;
        int fx=find(x),fy=find(y);
        if(fx!=fy)
        {
            if(e[i].w!=last)
                ++ans;
            last=e[i].w;
            fa[fx]=fy;
            //cout<<x<<' '<<y<<endl;
        }
    }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;

}
//起初样例输出3 因为1 2 2 和 1 3 2都被算入  同一天发生了两个连通性的变化,但是应该记一天

 

### 关于蓝桥杯竞赛中的并查集算法题目及其解题思路 #### 1. **题目背景** 蓝桥杯竞赛中涉及的并查集问题通常围绕集合的操作展开,主要包括合并、查询以及路径压缩优化等内容。这类问题的核心在于如何利用高效的算法解决大规模数据下的动态连通性判断。 #### 2. **具体题目分析** ##### (1) 修改数组问题 该问题可以通过暴力法实现,但由于时复杂度过高,在大数据量下容易超时[^1]。因此,采用更优的时复杂度解决方案显得尤为重要。基于此,“并查集”的引入成为一种有效的策略。 - 并查集能够快速完成元素之的连接关系维护,并支持高效的父节点查找操作。通过路径压缩和按秩合并两种技术手段进一步提升性能。 ```cpp // C++ 实现并查集模板代码 #include <vector> using namespace std; class UnionFind { public: vector<int> parent; vector<int> rank; // 秩用于优化合并过程 UnionFind(int n){ parent.resize(n); rank.resize(n, 1); for(int i=0;i<n;i++) parent[i]=i; } int find_set(int x){ // 查找根节点,同时进行路径压缩 if(parent[x]!=x) parent[x]=find_set(parent[x]); return parent[x]; } void union_set(int x,int y){ // 合并两个集合 int fx=find_set(x),fy=find_set(y); if(fx==fy)return ; if(rank[fx]<rank[fy]){ parent[fx]=fy; }else{ parent[fy]=fx; if(rank[fx]==rank[fy]) rank[fx]++; } } }; ``` ##### (2) 带权并查集的应用 对于某些特定场景,普通的并查集可能无法满足需求,此时可以考虑扩展到带权版本。例如在计算两节点距离或者差值等问题上尤为适用[^2]。此类方法不仅保留了传统并查集的优点还增加了额外的功能属性以便更好地适应实际应用场景的需求。 ##### (3) 可撤销并查集探讨 当面临需要频繁回退历史状态的情况时,则需要用到另一种特殊形式—可撤销并查集[^3]。它允许我们在执行一系列操作之后再恢复至某个指定时刻的状态,这对于调试程序或是应对复杂的逻辑分支非常有用。 #### 3. **总结** 综上所述,并查集作为一种经典的数据结构,在解决图论相关问题方面具有不可替代的地位;而针对不同类型的挑战还可以发展出诸如带权型、可撤销型等多种变形模式以增强灵活性与实用性价值。
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