找亲戚(两种方法)-360笔试题

最新推荐文章于 2024-08-16 19:14:12 发布

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分类专栏：面试/笔试文章标签：找亲戚并查集 360

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问题描述：

n个人，m组亲戚关系，查找person1有多少个亲戚

规定：x和y是亲戚，y和z是亲戚，那么x和z也是亲戚。如果x,y是亲戚，那么x的亲戚都是y的亲戚，y的亲戚也都是x的亲戚。
Input
1、第一行：2个整数n,m（n< =5000,m< =5000,p< =5000），分别表示询问n的亲戚个数，共有m组亲戚关系。以下m行：每行两个数Mi，Mj，1< =Mi，Mj< =N，表示Mi和Mj具有亲戚关系。
2、接下来格式如1，直至输入n、m均为0时输入结束。
Output
person n的亲戚个数

例如：

Input：

Output:

1
2

方法一：list集合

1、构建list集合，ArrayList<ArrayList> listAll = new ArrayList<ArrayList>();每个list存入同一个组的元素。

2、两两读入元素，判断是否存在于现有list，存在，则加入，否则创建新list。

源代码：

<pre name="code" class="java">import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

/**
 * 找亲戚（并查集显然很方便，但此文暂未用到并查集，后续更新）
 * 
 * n个人，m组亲戚关系，查找person1有多少个亲戚
 * 
 * 规定：x和y是亲戚，y和z是亲戚，那么x和z也是亲戚。如果x,y是亲戚，那么x的亲戚都是y的亲戚，y的亲戚也都是x的亲戚。
 * 
 * Input
 * 
 * 1、第一行：2个整数n,m（n< =5000,m< =5000,p< =5000），分别表示询问n的亲戚个数，共有m组亲戚关系。 以下m行：每行两个数Mi，Mj，1< =Mi，Mj< =N，表示Mi和Mj具有亲戚关系。
 * 
 * 2、接下来格式如1，直至输入n、m均为0时输入结束。
 * 
 * Output
 * 
 * person n的亲戚个数
 * 
 * 例如：
 * 
 * Input：
 * 
 * 1 3
 * 
 * 1 2
 * 
 * 3 4
 * 
 * 5 4
 * 
 * 3 2
 * 
 * 1 2
 * 
 * 1 3
 * 
 * 0 0
 * 
 * Output:
 * 
 * 1
 * 
 * 2
 * 
 * * @author yunhai
 */
public class Union_Find {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();// 查询n的亲戚个数
        int m = sc.nextInt();// m组亲戚关系
        while (n != 0 && m != 0) {
            ArrayList<ArrayList> listAll = new ArrayList<ArrayList>();
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                int x = sc.nextInt();
                int y = sc.nextInt();
                Union(listAll, x, y);
            }
            for (ArrayList listTemp : listAll) {
                if (listTemp.contains(n)) {
                    System.out.println("person " + n + " 有" + (listTemp.size() - 1) + "个亲戚");
                }
            }
            n = sc.nextInt();// 查询n的亲戚个数
            m = sc.nextInt();// m组亲戚关系
        }
        System.exit(0);// 结束程序
    }

    private static int find(ArrayList<ArrayList> listAll, int x) {// 查询listAll中是否存在x，存在则返回x所在list的下标
        int r = -1;
        for (ArrayList listTemp : listAll) {
            if (listTemp.contains(x)) {
                r = listAll.indexOf(listTemp);
            }
        }
        return r;
    }

    private static void Union(ArrayList<ArrayList> listAll, int x, int y) {// 将x、y放入list
        int tx = find(listAll, x);
        int ty = find(listAll, y);
        if (tx == -1 && ty == -1) {// x、y都不存在，新建一个list存放并加入到listAll中
            ArrayList list = new ArrayList();
            list.add(x);
            list.add(y);
            listAll.add(list);
        } else if (tx != ty && tx != -1 && ty != -1) {// x、y都存在，且x、y不在同一个list
            int ttx = listAll.get(tx).size();
            int tty = listAll.get(ty).size();
            if (tty > ttx) {// 将元素少的剪切到元素多的
                for (int i = 0; i < ttx; i++) {
                    listAll.get(ty).add(listAll.get(tx).get(i));
                }
                listAll.remove(tx);
            } else {
                for (int i = 0; i < tty; i++) {
                    listAll.get(tx).add(listAll.get(ty).get(i));
                }
                listAll.remove(ty);
            }
        } else if (tx != -1) {// x存在于list，y不存在于list，将y加入x对应的list
            listAll.get(tx).add(y);
        } else {// else ty != -1
            listAll.get(ty).add(x);
        }
    }
}

实际运行情况：

1 3
1 2 
3 4
5 4
person 1 有1个亲戚
3 2
1 2
1 3
person 3 有2个亲戚
0 0

注意 tx != ty且不为-1的情况，否则可能漏解。

正规来说，应该输入全部完毕之后再换行输出所有的亲戚个数，这里没每样写了，要写也很简单，提供个人思路。

将所有输入存起来，然后挨个读取，将对应输出也存起来，最后统一输出。

或者直接将所有输入copy到输入区，程序将自动输出所有亲戚个数。

方法二：并查集

<pre name="code" class="java">package test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;

/**
 * 找亲戚（并查集显然很方便，但此文暂未用到并查集，后续更新）
 * 
 * n个人，m组亲戚关系，查找person1有多少个亲戚
 * 
 * 规定：x和y是亲戚，y和z是亲戚，那么x和z也是亲戚。如果x,y是亲戚，那么x的亲戚都是y的亲戚，y的亲戚也都是x的亲戚。
 * 
 * Input
 * 
 * 1、第一行：2个整数n,m（n< =5000,m< =5000,p< =5000），分别表示询问n的亲戚个数，共有m组亲戚关系。
 * 以下m行：每行两个数Mi，Mj，1< =Mi，Mj< =N，表示Mi和Mj具有亲戚关系。
 * 
 * 2、接下来格式如1，直至输入n、m均为0时输入结束。
 * 
 * Output
 * 
 * person n的亲戚个数
 * 
 * 例如：
 * 
 * Input：
 * 
 * 1 3
 * 
 * 1 2
 * 
 * 3 4
 * 
 * 5 4
 * 
 * 3 2
 * 
 * 1 2
 * 
 * 1 3
 * 
 * 0 0
 * 
 * Output:
 * 
 * 1
 * 
 * 2
 * 
 * * @author yunhai
 */
public class Union_Find {
	static int MAXN = 12; // 结点数目上限,常取大值

	static int pa[] = new int[MAXN + 1]; // pa[x]表示x的父节点

	static int rank[] = new int[MAXN + 1]; // rank[x]是x的高度

	static int[][] a = { { 1, 2 }, { 4, 5 }, { 3, 8 }, { 2, 5 }, { 6, 7 },
			{ 6, 8 }, { 9, 10 } };

	static int n = 10;// 总人数

	static int m = a.length;;// 关系数目

	public static void main(String[] args) {

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			make_set(i);
		}
		for (int i = 0; i < m; i++) {
			int x = a[i][0];
			int y = a[i][1];
			union_set(x, y);
		}
		int xx = 1, yy = 7;
		System.out.println(xx + "和" + yy + "是否在同一个集合: 父节点(" + find_set(xx)
				+ " " + find_set(yy) + "） "
				+ (find_set(xx) == find_set(yy) ? true : false));
		print();
	}

	// 创建一个单元集
	private static void make_set(int i) {
		pa[i] = i;
		rank[i] = 0;
	}

	// 带路径压缩的查找父节点
	private static int find_set(int x) {
		if (x != pa[x])// x的父节点不是x本身
			pa[x] = find_set(pa[x]);
		return pa[x];
	}

	// 按秩合并x，y所在的集合
	private static void union_set(int x, int y) {
		x = find_set(x);
		y = find_set(y);
		if (rank[x] > rank[y]) {// 让rank较高的作为父结点
			pa[y] = x;
		} else
			pa[x] = y;
		if (rank[x] == rank[y]) {
			rank[y]++;
		}
	}

	private static void print() {
		Map<Integer, Integer> map = new TreeMap<Integer, Integer>();
		for (int i = 0; i < m; i++) {
			int x = a[i][0];
			int y = a[i][1];
			if (!map.containsKey(x)) {
				map.put(x, find_set(x));
			}
			if (!map.containsKey(y)) {
				map.put(y, find_set(y));
			}
		}
		// 按value排序
		// 这里将map.entrySet()转换成list
		List<Map.Entry<Integer, Integer>> list = new ArrayList<Map.Entry<Integer, Integer>>(
				map.entrySet());
		// 然后通过比较器来实现排序
		Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<Integer, Integer>>() {
			// 升序排序
			public int compare(Entry<Integer, Integer> o1,
					Entry<Integer, Integer> o2) {
				return o1.getValue().compareTo(o2.getValue());
			}
		});
		// for (Entry<Integer, Integer> mapping : list) {// 输出排序后结果
		// System.out.println(mapping.getKey() + ":" + mapping.getValue());
		// }

		System.out.print(list.get(0).getKey() + " ");
		int value2 = list.get(0).getValue();
		for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
			int key = list.get(i).getKey();
			int value = list.get(i).getValue();
			if (value2 != value) {
				System.out.println();
				System.out.print(key + " ");
			} else {
				System.out.print(key + " ");
			}
			value2 = value;
		}
	}
}

实际运行情况：

1和7是否在同一个集合: 父节点(5 8） false
9 10 
1 2 4 5 
3 6 7 8

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