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POJ——1308 HDU——Is It A Tree?(并查集模板题)
阅读量:180 次
发布时间:2019-02-28

本文共 1846 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

给你一些点的集合,判断它们是否能构成一棵树。树的定义是一个连通的无环图,其中每个节点(除了根节点)只有一个父节点。以下是解决这个问题的详细步骤和思考过程。

问题分析

  • 树的定义:树是一个连通的无环图,每个节点(除了根节点)有且仅有一个父节点。
  • 有向图:需要考虑方向,确保子节点是根节点的。
  • 输入数据:多个测试用例,每个用例包含若干节点和边。
  • 并查集:使用并查集来管理父节点关系,判断连通性和是否存在环。
  • 解决思路

  • 并查集初始化:每个节点的父节点初始为自身,标记数组记录节点是否被访问。
  • 路径压缩和按秩合并:优化find和union操作,减少时间复杂度。
  • 处理每个测试用例
    • 初始化父节点和访问标记。
    • 遍历每条边,合并节点。
    • 检查是否存在环或多个父节点。
  • 判断结果
    • 如果所有节点连通且无环,且只有一个根节点,则是树。
    • 否则,不是树。
  • 代码实现

    #include 
    using namespace std;#define pb push_back#define IOS ios::sync_with_stdio(false)#define se second#define fi first#define mp make_pairconst int maxn = 1e4 + 10;int father[maxn], vis[maxn], flag = true;void find(int x) { if (father[x] != x) { father[x] = find(father[x]); } return father[x];}void union(int x, int y) { int fx = find(x), fy = find(y); if (fx == fy) return; if (fx < fy) { father[fy] = fx; } else { father[fx] = fy; }}int main() { int kase = 0; while (scanf("%d %d", &u, &v) != EOF) { if (u == 0 && v == 0) { int cnt = 0; for (int i = 1; i <= maxn; ++i) { if (vis[i] && find(i) == i) { cnt++; } } if (cnt <= 1 && flag) { printf("Case %d is a tree.\n", ++kase); } else { printf("Case %d is not a tree.\n", ++kase); } for (int i = 1; i <= maxn; ++i) { father[i] = i; vis[i] = 0; } flag = true; continue; } int maxx = max(abs(u), abs(v)); vis[u] = vis[v] = 1; union(u, v); } return 0;}

    代码解释

  • 并查集数据结构father数组记录每个节点的父节点,vis数组记录节点访问状态。
  • find函数:带路径压缩,找到节点的根。
  • union函数:按秩合并,确保小树连接到大树上。
  • 主函数
    • 读取输入,处理每个测试用例。
    • 初始化父节点和访问标记。
    • 遍历边,合并节点。
    • 检查是否存在多个根节点,判断是否为树。
  • 优化注意事项

    • 路径压缩:确保find操作高效。
    • 按秩合并:减少查找次数,提升性能。
    • 数据结构:使用数组实现并查集,避免递归深度过大。

    通过上述方法,可以高效地判断给定点集合是否构成一棵树。

    转载地址:http://yusn.baihongyu.com/

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