Connections in Galaxy War(反向并查集)

本文介绍了一种使用反向并查集解决特定问题的方法。通过解析代码,展示了如何处理星系之间的连接,并针对一系列查询提供解答。文章包括了完整的C++代码实现,涉及结构体定义、查找和合并操作。

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

题目链接上一种法:http://blog.youkuaiyun.com/qq_37753409/article/details/77922448.
提交后发现Runtime error. 查阅资料后,发现要是用反向并查集,在这里用反向并查集实现.
题目链接:https://vjudge.net/problem/ZOJ-3261
代码如下:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <set>
using namespace std;
const int STAR_SIZE = 10010;
const int INQUIRY_SIZE = 50010;
struct Star{
    int ID;
    int POWER;
    void setData(int id, int power){
        ID = id;
        POWER = power;
    }
};
struct Inquiry{
    int a, b;
    int flag;
    int ans;
    void setData(int f, int aa, int bb){
        a = aa;
        b = bb;
        flag = f;
    }
};
Star star[STAR_SIZE];
Inquiry inquiry[INQUIRY_SIZE];
int MAX[STAR_SIZE];
set< pair<int, int> > T;
void init(){
    T.clear();
    for(int i = 0; i < STAR_SIZE; ++i){
        star[i].setData(i, -1);
    }
    for(int i = 0; i < INQUIRY_SIZE; ++i){
        inquiry[i].setData(-1, 0, 0);
        inquiry[i].ans = -1;
    }
    memset(MAX, -1, sizeof(MAX));
} 
int find(int p){
    if(star[p].ID != p){
        int d = star[p].ID;
        star[p].ID = find(star[p].ID);
        MAX[p] = max(MAX[p], MAX[d]);
    }
    return star[p].ID;
}
void Union(int a, int b){
    int x = find(a);
    int y = find(b);
    if(x == y) return;
    if(MAX[x] < MAX[y] || (MAX[x] == MAX[y] && x > y)){
        star[x].ID = y;
    }else{
        star[y].ID = x;
    }   
}
int main(){
    int n, m, q;
    int k = 0;
    while(~scanf("%d", &n)){
        if(k++)puts("");
        init();
        char op[10];
        int a, b;
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            scanf("%d", &star[i].POWER);
        }
        scanf("%d", &m);
        for(int i = 0; i < m; ++i){
            scanf("%d%d", &a, &b);
            if(a > b) swap(a, b);           
            T.insert(make_pair(a, b));
        }
        scanf("%d", &q);
        for(int i = 0; i < q; ++i){
            scanf("%s", op);
            if(op[0] == 'q'){
                scanf("%d", &a);
                inquiry[i].setData(0, a, 0);
            }else if(op[0] == 'd'){
                scanf("%d%d", &a, &b);
                if(a > b) swap(a, b);
                T.erase(make_pair(a, b));
                inquiry[i].setData(1, a, b);
            }
        }

        for(int i = 0; i < n; ++i){
            MAX[i] = star[i].POWER;
        }

        for(set< pair<int, int> >::iterator it = T.begin(); it != T.end(); it++){
            a = (*it).first;
            b = (*it).second;
            Union(a, b);
        }
        for(int i = q - 1; i >= 0; i--){
            if(inquiry[i].flag == 0){
                if(MAX[find(inquiry[i].a)] > star[inquiry[i].a].POWER){
                    inquiry[i].ans = star[inquiry[i].a].ID;
                }else{
                    inquiry[i].ans = -1;
                }
            }else if(inquiry[i].flag == 1){
                Union(inquiry[i].a, inquiry[i].b);
            }
        }
        for(int i = 0;i < q; i++)
        {
            if(inquiry[i].flag == 0)
            {
                printf("%d\n",inquiry[i].ans);
            }               
        }
    }
    return 0;
}
### 并查集算法实现集合问题 以下是基于 JavaScript 的并查集算法代码示例,该代码可以用来解决与集合分组、合并和查询相关的问题: #### 初始化并查集类 ```javascript class UnionFind { constructor(n) { this.parent = Array.from({ length: n }, (_, i) => i); // 初始时每个节点的父节点都是自己 this.rank = Array(n).fill(0); // 用于优化树的高度 } find(x) { // 查找操作:找到 x 所属集合的根节点,并进行路径压缩 if (this.parent[x] !== x) { this.parent[x] = this.find(this.parent[x]); } return this.parent[x]; } union(x, y) { // 合并操作:将两个元素所在的集合合并 let rootX = this.find(x); let rootY = this.find(y); if (rootX === rootY) return; // 如果已经在同一个集合中,则无需处理 if (this.rank[rootX] > this.rank[rootY]) { this.parent[rootY] = rootX; } else if (this.rank[rootX] < this.rank[rootY]) { this.parent[rootX] = rootY; } else { this.parent[rootY] = rootX; this.rank[rootX]++; } } countSets() { // 统计当前有多少个独立的集合 const roots = new Set(); for (let i = 0; i < this.parent.length; i++) { roots.add(this.find(i)); } return roots.size; } } ``` 上述代码实现了并查集的核心功能 `find` 和 `union` 方法。其中 `find` 方法负责查找某个元素所属集合的代表元(即根节点),并通过路径压缩优化性能;而 `union` 方法则负责将两个不同集合中的元素合并成一个集合。 #### 使用场景举例 假设我们需要解决一个问题:给定一组城市之间的连接关系,判断这些城市被划分为多少个连通区域。可以通过如下方式调用上面定义好的 `UnionFind` 类来解决问题[^2]: ```javascript function connectedCities(connections, numCities) { const uf = new UnionFind(numCities); // 将所有相连的城市加入同一集合 connections.forEach(([cityA, cityB]) => { uf.union(cityA - 1, cityB - 1); // 假设城市编号从1开始,因此减去1适配数组索引 }); // 返回最终的集合数量 return uf.countSets(); } // 测试数据 const citiesConnections = [ [1, 2], [2, 3], [4, 5] ]; console.log(connectedCities(citiesConnections, 5)); // 输出应为 2 ``` 此函数接收两参数——城市的连接列表以及总共有几个城市。它会创建一个新的并查集实例并将每一对已知相互连接的城市放入相同的集合里。最后计算剩余的不同集合数目作为结果返回。 ### 总结 通过以上方法能够有效利用并查集这一高效工具快速求解涉及动态变化集合归属情况下的各类复杂度较高的组合型难题[^3]。
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