欧美一级特黄大片做受成人-亚洲成人一区二区电影-激情熟女一区二区三区-日韩专区欧美专区国产专区

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

這篇文章主要介紹“java并查集怎么實(shí)現(xiàn)”,在日常操作中,相信很多人在java并查集怎么實(shí)現(xiàn)問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對(duì)大家解答”java并查集怎么實(shí)現(xiàn)”的疑惑有所幫助!接下來,請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧!

創(chuàng)新互聯(lián)從2013年成立,是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司,擁有項(xiàng)目網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)網(wǎng)站策劃,項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢(mèng)想脫穎而出為使命,1280元政和做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為政和各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:18980820575

一、概述

并查集:一種樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于解決一些不相交集合的合并及查詢問題。例如:有n個(gè)村莊,查詢2個(gè)村莊之間是否有連接的路,連接2個(gè)村莊

兩大核心:

查找 (Find) : 查找元素所在的集合

合并 (Union) : 將兩個(gè)元素所在集合合并為一個(gè)集合

二、實(shí)現(xiàn)

并查集有兩種常見的實(shí)現(xiàn)思路

快查(Quick Find)

  • 查找(Find)的時(shí)間復(fù)雜度:O(1)

  • 合并(Union)的時(shí)間復(fù)雜度:O(n)

快并(Quick Union)

  • 查找(Find)的時(shí)間復(fù)雜度:O(logn)可以優(yōu)化至O(a(n))a(n)< 5

  • 合并(Union)的時(shí)間復(fù)雜度:O(logn)可以優(yōu)化至O(a(n))a(n)< 5

使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)樹型結(jié)構(gòu),數(shù)組下標(biāo)為元素,數(shù)組存儲(chǔ)的值為父節(jié)點(diǎn)的值

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

創(chuàng)建抽象類Union Find

public abstract class UnionFind {
 
	 int[] parents;
	/**
	 * 初始化并查集
	 * @param capacity
	 */
	public UnionFind(int capacity){
		
		if(capacity < 0) {
			throw new IllegalArgumentException("capacity must be >=0");
		}
        //初始時(shí)每一個(gè)元素父節(jié)點(diǎn)(根結(jié)點(diǎn))是自己
		parents = new int[capacity];
		for(int i = 0; i < parents.length;i++) {
			parents[i] = i;
		}
	}
	
   /**
     *  檢查v1 v2 是否屬于同一個(gè)集合
     */
	public boolean isSame(int v1,int v2) {
		return find(v1) == find(v2);
	}
 
    /**
     *  查找v所屬的集合 (根節(jié)點(diǎn))
     */
	public  abstract int find(int v);
 
	/**
     *  合并v1 v2 所屬的集合
     */
	public abstract void union(int v1, int v2);
	
		
	// 范圍檢查
	public   void rangeCheck(int v)  {
		if(v<0 || v > parents.length)
			throw new IllegalArgumentException("v is out of capacity");
	}
}
2.1 Quick Find實(shí)現(xiàn)

以Quick Find實(shí)現(xiàn)的并查集,樹的高度最高為2,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)就是根節(jié)點(diǎn)

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

public class UnionFind_QF extends UnionFind {
	public UnionFind_QF(int capacity) {
		super(capacity);
		
	}
 
  // 查
@Override
	public  int  find(int v) {
		rangeCheck(v);
		return parents[v];
	}
 
 // 并 將v1所在集合并到v2所在集合上
@Override
public void union(int v1, int v2) {
    // 查找v1 v2 的父(根)節(jié)點(diǎn)
	int p1= find(v1);
	int p2 = find(v2);
	if(p1 == p2) return;
  
    //將所有以v1的根節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的元素全部并到v2所在集合上 即父節(jié)點(diǎn)改為v2的父節(jié)點(diǎn)
	for(int i = 0; i< parents.length; i++) {
		if(parents[i] == p1) {
			parents[i] = p2;
		}
	}
	
  }
}
2.2 Quick Union實(shí)現(xiàn)

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

public class UnionFind_QU extends UnionFind {
 
	public UnionFind_QU(int capacity) {
		super(capacity);
		
	}
 
	//查某一個(gè)元素的根節(jié)點(diǎn)
	@Override
	public int find(int v) {
   //檢查下標(biāo)是否越界
		rangeCheck(v);
   
  // 一直循環(huán)查找節(jié)點(diǎn)的根節(jié)點(diǎn)
		while (v != parents[v]) {
			v = parents[v];
		}
		return v;
	}
 
//V1 并到 v2 中
	@Override
	public void union(int v1, int v2) {
	
		int p1 = find(v1);
		int p2 = find(v2);
		if(p1 == p2) return;
      //將v1 根節(jié)點(diǎn) 的 父節(jié)點(diǎn) 修改為 v2的根結(jié)點(diǎn) 完成合并
		parents[p1] = p2;
	}
}

三、優(yōu)化

并查集常用快并來實(shí)現(xiàn),但是快并有時(shí)會(huì)出現(xiàn)樹不平衡的情況

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

有兩種優(yōu)化思路:rank優(yōu)化,size優(yōu)化

3.1基于size的優(yōu)化

核心思想:元素少的樹 嫁接到 元素多的樹

public class UniondFind_QU_S extends UnionFind{
 
   // 創(chuàng)建sizes 數(shù)組記錄 以元素(下標(biāo))為根結(jié)點(diǎn)的元素(節(jié)點(diǎn))個(gè)數(shù)
	private int[] sizes;
 
	public UniondFind_QU_S(int capacity) {
		super(capacity);
 
		sizes = new int[capacity];
 
   //初始都為 1
		for(int i = 0;i < sizes.length;i++) {
			sizes[i] = 1;
			}
		
	}
 
	@Override
	public int find(int v) {
 
		rangeCheck(v);
 
		while (v != parents[v]) {
			v = parents[v];
		}
		return v;
	}
 
	@Override
	public void union(int v1, int v2) {
	
		int p1 = find(v1);
		int p2 = find(v2);
		if(p1 == p2) return;
 
		//如果以p1為根結(jié)點(diǎn)的元素個(gè)數(shù) 小于 以p2為根結(jié)點(diǎn)的元素個(gè)數(shù) p1并到p2上,并且更新p2為根結(jié)點(diǎn)的元素個(gè)數(shù)
	if(sizes[p1] < sizes[p2]) {
		    parents[p1] = p2;
		    sizes[p2] += sizes[p1];
		
 // 反之 則p2 并到 p1 上,更新p1為根結(jié)點(diǎn)的元素個(gè)數(shù)
	}else {
			parents[p2] = p1;
			sizes[p1] += sizes[p2];
		}
	}
}

基于size優(yōu)化還有可能會(huì)導(dǎo)致樹不平衡

3.2基于rank優(yōu)化

核心思想:矮的樹 嫁接到 高的樹

public class UnionFind_QU_R extends UnionFind_QU {
   // 創(chuàng)建rank數(shù)組  ranks[i] 代表以i為根節(jié)點(diǎn)的樹的高度
 private int[] ranks;
 
	public UnionFind_QU_R(int capacity) {
		super(capacity);
 
		ranks = new int[capacity];
 
		for(int i = 0;i < ranks.length;i++) {
			ranks[i] = 1;
		}
 
	}
    
	public void union(int v1, int v2) {
 
		int p1 = find(v1);
		int p2 = find(v2);
		if(p1 == p2) return;
    
    // p1 并到 p2 上 p2為根 樹的高度不變
		if(ranks[p1] < ranks[p2]) {
			parents[p1] = p2;
			
  // p2 并到 p1 上 p1為根 樹的高度不變
		} else if(ranks[p1] > ranks[p2]) {
			parents[p2] = p1;
 
		}else {
    // 高度相同 p1 并到 p2上,p2為根 樹的高度+1
			parents[p1] = p2;
			ranks[p2] += 1;
		}
	}
}

基于rank優(yōu)化,隨著Union次數(shù)的增多,樹的高度依然會(huì)越來越高  導(dǎo)致find操作變慢

有三種思路可以繼續(xù)優(yōu)化 :路徑壓縮、路徑分裂、路徑減半

3.2.1路徑壓縮(Path Compression )

在find時(shí)使路徑上的所有節(jié)點(diǎn)都指向根節(jié)點(diǎn),從而降低樹的高度

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

/**
 *  Quick Union -基于rank的優(yōu)化  -路徑壓縮
 *
 */
public class UnionFind_QU_R_PC extends UnionFind_QU_R {
 
	public UnionFind_QU_R_PC(int capacity) {
		super(capacity);
		
	}
 
	@Override
	public int find(int v) {
		rangeCheck(v);
 
		if(parents[v] != v) {
 
        //遞歸 使得從當(dāng)前v 到根節(jié)點(diǎn) 之間的 所有節(jié)點(diǎn)的 父節(jié)點(diǎn)都改為根節(jié)點(diǎn)
			parents[v] = find(parents[v]);
		}
		return parents[v];
	}
}

雖然能降低樹的高度,但是實(shí)現(xiàn)成本稍高

3.2.2路徑分裂(Path Spliting)

使路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都指向其祖父節(jié)點(diǎn)

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

/**
 *  Quick Union -基于rank的優(yōu)化  -路徑分裂
 *
 */
public class UnionFind_QU_R_PS extends UnionFind_QU_R {
 
	public UnionFind_QU_R_PS(int capacity) {
		super(capacity);
		
	}
 
	@Override
	public int find(int v) {
		rangeCheck(v);
		while(v != parents[v]) {
 
			int p = parents[v];
			parents[v] = parents[parents[v]];
			v = p;
		}
		return v;
	}
}
3.2.3路徑減半(Path Halving)

使路徑上每隔一個(gè)節(jié)點(diǎn)就指向其祖父節(jié)點(diǎn)

java并查集怎么實(shí)現(xiàn)

/**
 *  Quick Union -基于rank的優(yōu)化  -路徑減半
 *
 */
public class UnionFind_QU_R_PH extends UnionFind_QU_R {
 
	public UnionFind_QU_R_PH(int capacity) {
		super(capacity);
		
	}
	
	
    public int find(int v) {
    	rangeCheck(v);
 
		while(v != parents[v]) {
			parents[v] = parents[parents[v]];
			v = parents[v];
		}
		return v;
	}	 
 }

使用Quick Union + 基于rank的優(yōu)化 + 路徑分裂 或 路徑減半

可以保證每個(gè)操作的均攤時(shí)間復(fù)雜度為O(a(n)) , a(n) < 5

到此,關(guān)于“java并查集怎么實(shí)現(xiàn)”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí),快去試試吧!若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí),請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章!

新聞標(biāo)題:java并查集怎么實(shí)現(xiàn)
本文地址:http://aaarwkj.com/article10/pchhdo.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián),為您提供外貿(mào)建站、微信小程序、電子商務(wù)網(wǎng)站改版、品牌網(wǎng)站設(shè)計(jì)用戶體驗(yàn)

廣告

聲明:本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主,如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知,我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場,如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話:028-86922220;郵箱:631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載,或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源: 創(chuàng)新互聯(lián)

成都網(wǎng)站建設(shè)公司
麻豆乱淫一区二区三爱免费| 久久青草视频在线观看| 丰满高潮少妇在线观看| 一级亚洲国产日韩欧美| 日韩一二三区免费不卡视频| 中文字幕日本人妻影视| 日本人妻三级精品久久| 久久亚洲av电影网站| 欧美午夜福利视频网址| 熟妇女人妻丰满少妇中文| 久久精品国产欧美日韩| 蜜臀一二区免费在线视频| 欧美高清在线观看视频| 亚洲国产熟女一区二区三| 亚洲精品高清一区二区| 人人妻人人澡人人爽人人精品| 婷婷精品国产欧美精品亚洲 | 国产一区精品在线免费看| 成人黄色一级电影免费看| 国产精品大屁股一区二区| 成年网站在线91九色| 免费国产成人在线视频| 黄色成人av免费看| 91中文字幕国产日韩| 日韩国产精品一区二区| 欧美三级欧美一级视频看| 亚洲男人天堂超碰在线| 国产第一页第二页在线| 黄色录像日本黄色录像| 国产精品午夜福利亚洲综合网 | 欧美日韩国产一区在线观看| 亚洲国产精品区一区二区| 久久热福利视频就在这里| 日韩欧美第一页在线观看| 亚洲 综合 久久久| 日本师生三片在线观看| 九九九热在线观看视频| 一区二区中文字幕精品| 人人妻人人澡人人爽精品日本| 久久热久久热精品视频| 人妻中字幕出轨中文字幕|