【进阶——种类并查集】hdu 1829 A Bug's Life (基础种类并查集)TUD Programming Contest 2005, Darmstadt, Germany

时间:2023-03-08 16:00:14

先说说种类并查集吧。

种类并查集是并查集的一种。但是,种类并查集中的数据是分若干类的。具体属于哪一类,有多少类,都要视具体情况而定。当然属于哪一类,要再开一个数组来储存。所以,种类并查集一般有两个数组,一个存并查集内的父子关系,一个存各个节点所属的种类关系。

以这道题为例(题意在后面,如果没有读题,可以先看完题在来看这部分)——

这道题很明显,将bug分成两类,一公一母。但是实际上我们并不关心它是公的还是母的,只关心它们之间是同性还是异性。所以,我们可以设与并查集的根节点同性的为0,反之为1。所以,我们就需要在int mfind(int x)里加上一个对于种类进行的操作。这个操作需要不停地修改每个bug所属的种类。

需要反复修改的理由:每次合并,我们都会将两个集合合并成一个集合,此时就会有一个根节点变成普通节点。那么之前在这个根节点之后的节点所拥有的关系就需要修改。前面已经说了,我们设置的01关系是和根节点相关的关系,那么当根节点变化的时候,我们的对应关系就需要变化。

值得注意的是,这个修改并不需要立刻进行,对于消失的那个根节点上的子节点,只需要在下次查询的时候进行就可以(类似于离线操作。有些人的代码在进行合并之后就进行了一次查找,目的就是马上将查找的节点的种族及时修改,个人认为这是没有必要的)。但是对于消失的那个根节点,我们则需要及时将它与仍然存在的根节点的关系及时修改,因为这里是首次合并时进行的种类关系确定,即,将单个节点合并成一个集合时进行的种类关系确定。

种类关系的确定所使用的运算十分巧妙,我只是大概明白,却还不是完全清楚。种族关系确定时,如果两者的种族相同,那么需要修改其中一方的种族,如果两者的种族不同,那么保持不变。当然,这是这道题的操作,不同的题目会有不同的要求。

题意——

有两种bug,一种是公的,一种是母的。

现在给他们配对,只能公配母,否则就会出bug了,问你他所提出的配对方式有没有bug。

输入——

第一行一个整数t,表示有t组数据。

接下来,每组数据第一行有两个整数n, m,表示共有n个虫子,m种配对。

接下来m行,每行两个整数a, b,表示一种配对。

输出——

输出是第几组数据

输出是否存在bug。

数据举例——

1

3 3

1 2

1 3

2 3

这里表示共有1组数据,这组数据包含3只bug和3种配对。

由于1可以与2配,1可以与3配,那么2, 3同性……所以这一组是个bug(这里不存在gay和百合……)

上代码——

 #include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std; const int M = ; int fm[M];
int n, m, t;
bool tp[M], flag; //tp[]记录种族,flag记录是否存在bug int mfind(int x) //查询操作
{
if(fm[x] == x) return x;
int fx = fm[x];
fm[x] = mfind(fm[x]);
tp[x] = tp[fx]^tp[x]; //修改种族,对查询的子节点进行
return fm[x];
} void mmerge(int x, int y)
{
int fx = mfind(x);
int fy = mfind(y);
//printf("%5d%5d\n", fx, fy);
if(fx != fy) //合并操作
{
fm[fy] = fx;
tp[fy] = tp[x]^tp[y]^; //修改种族,对消失的根节点进行
}
else if(tp[x] == tp[y]) flag = ; //如果两个节点属于同一并查集且种族相同,则出现bug
} void init() //各种数据初始化
{
memset(tp, , sizeof(tp)); //种类初始化,所有节点都和自己属于同一种类
flag = ; //目前没有bug
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = ; i <= n; i++) fm[i] = i; //并查集初始化,这个不用多说了吧
} void work()
{
for(int i = ; i < m; i++)
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
if(!flag) mmerge(a, b); //不存在bug才进行并查集操作,
}
} void output(int tm)
{
printf("Scenario #%d:\n", tm);
if(!flag) printf("No suspicious bugs found!\n");
else printf("Suspicious bugs found!\n");
//for(int i = 1; i <= n; i++) printf("%5d", tp[i]);
//printf("\n");
printf("\n");
} int main()
{
//freopen("test.in", "r", stdin);
scanf("%d", &t);
for(int tm = ; tm <= t; tm++)
{
init();
work();
output(tm);
}
return ;
}

当然,这个代码里我使用的是抑或^符号来处理的,主要原因是这里一共只有两个种类(使用bool数组进行记录也是如此的原因),如果种类比较多,就需要使用%符号或者其他的方式处理了。

ps:我也是一边写博客一边思考的,在写完的时候对于这个算法的思路确实又清晰了不少,看来写博客还是很有用处的。