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并查集 UnionFind Test01

1.   是什么?
一种很不一样的树形结构

  •  一般的结构是父亲指向孩子(比如说二叉树);
  •  而并查集是孩子指向父亲

2. 解决什么问题? 主要来解决连接问题

*接口定义*

 public interface UF {int getSize();boolean isConnected(int p, int q);void unionElements(int p, int q);}

6个版本实现并查集

 public class UnionFind1 implements UF {private int[] id;public UnionFind1(int size) {id = new int[size];for (int i = 0; i < size; i++) {id[i] = i;}}@Overridepublic int getSize() {return id.length;}private int find(int p) {return id[p];}public boolean isConnected(int p, int q) {return find(p) == find(q);}@Overridepublic void unionElements(int p, int q) {int pId = find(p);int qId = find(q);if (pId == qId) {return;}for (int i = 0; i < id.length; i++) {if (id[i] == pId) {id[i] = qId;}}}}
*quick union *`` public class UnionFind2 implements UF {
`` 
``     private int[] parent;
`` 
``     public UnionFind2(int size) {
``         parent = new int[size];
``         for (int i = 0; i < size; i++) {
``             parent[i] = i;
``         }
``     }
`` 
``     @Override
``     public int getSize() {
``         return parent.length;
``     }
`` 
``     private int find(int p) {
`` 
``         while (p != parent[p]) {
``             p = parent[p];
``         }
``         return p;
``     }
`` 
``     @Override
``     public boolean isConnected(int p, int q) {
``         return find(p) == find(q);
``     }
`` 
``     @Override
``     public void unionElements(int p, int q) {
`` 
``         int pRoot = find(p);
``         int qRoot = find(q);
``         if (qRoot == pRoot) {
``             return;
``         }
``         parent[pRoot] = qRoot;
``     }
`` }*quick union 基于size的优化*`` public class UnionFind3 implements UF {
`` 
``     //基于size的优化
``     private int[] parent;
`` 
``     private int[] sz;
`` 
``     public UnionFind3(int size) {
``         parent = new int[size];
``         sz = new int[size];
``         for (int i = 0; i < size; i++) {
``             parent[i] = i;
``             sz[i] = 1;
``         }
``     }
`` 
``     @Override
``     public int getSize() {
``         return parent.length;
``     }
`` 
``     private int find(int p) {
`` 
``         while (p != parent[p]) {
``             p = parent[p];
``         }
``         return p;
``     }
`` 
``     @Override
``     public boolean isConnected(int p, int q) {
``         return find(p) == find(q);
``     }
`` 
``     @Override
``     public void unionElements(int p, int q) {
`` 
``         int pRoot = find(p);
``         int qRoot = find(q);
``         if (qRoot == pRoot) {
``             return;
``         }
``         if (sz[qRoot] > sz[pRoot]) {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``             sz[qRoot] += sz[pRoot];
``         }else {
``             parent[qRoot] = pRoot;
``             sz[pRoot] += sz[qRoot];
``         }
`` 
``     }
`` }*quick union 基于rank 的优化*`` public class UnionFind4 implements UF {
`` 
``     //基于rank的优化
``     private int[] parent;
`` 
``     private int[] rank;
`` 
``     public UnionFind4(int size) {
``         parent = new int[size];
``         rank = new int[size];
``         for (int i = 0; i < size; i++) {
``             parent[i] = i;
``             rank[i] = 1;
``         }
``     }
`` 
``     @Override
``     public int getSize() {
``         return parent.length;
``     }
`` 
``     private int find(int p) {
`` 
``         while (p != parent[p]) {
``             p = parent[p];
``         }
``         return p;
``     }
`` 
``     @Override
``     public boolean isConnected(int p, int q) {
``         return find(p) == find(q);
``     }
`` 
``     @Override
``     public void unionElements(int p, int q) {
`` 
``         int pRoot = find(p);
``         int qRoot = find(q);
``         if (qRoot == pRoot) {
``             return;
``         }
``         if (rank[qRoot] > rank[pRoot]) {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``         } else if (rank[qRoot] < rank[pRoot]) {
``             parent[qRoot] = pRoot;
``         }else {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``             rank[qRoot]++;
``         }
`` 
``     }
`` }*quick union 路径压缩版本1*`` public class UnionFind5 implements UF {
`` 
``     //基于路径压缩的优化 ->我们希望树的结构越简单越好,越扁平越好
``     //在find的时候进行压缩操作
``     private int[] parent;
`` 
``     private int[] rank;
`` 
``     public UnionFind5(int size) {
``         parent = new int[size];
``         rank = new int[size];
``         for (int i = 0; i < size; i++) {
``             parent[i] = i;
``             rank[i] = 1;
``         }
``     }
`` 
``     @Override
``     public int getSize() {
``         return parent.length;
``     }
`` 
``     private int find(int p) {
`` 
``         while (p != parent[p]) {
``             parent[p] = parent[parent[p]];
``             p = parent[p];
``         }
``         return p;
``     }
`` 
``     @Override
``     public boolean isConnected(int p, int q) {
``         return find(p) == find(q);
``     }
`` 
``     @Override
``     public void unionElements(int p, int q) {
`` 
``         int pRoot = find(p);
``         int qRoot = find(q);
``         if (qRoot == pRoot) {
``             return;
``         }
``         if (rank[qRoot] > rank[pRoot]) {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``         } else if (rank[qRoot] < rank[pRoot]) {
``             parent[qRoot] = pRoot;
``         }else {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``             rank[qRoot]++;
``         }
`` 
``     }
`` }*quick union 路径压缩版本2*`` public class UnionFind6 implements UF {
`` 
``     //基于路径压缩的优化 ->我们希望树的结构越简单越好,越扁平越好
``     //在find的时候进行压缩操作
``     private int[] parent;
`` 
``     private int[] rank;
`` 
``     public UnionFind6(int size) {
``         parent = new int[size];
``         rank = new int[size];
``         for (int i = 0; i < size; i++) {
``             parent[i] = i;
``             rank[i] = 1;
``         }
``     }
`` 
``     @Override
``     public int getSize() {
``         return parent.length;
``     }
`` 
``     private int find(int p) {
`` 
``         if (p != parent[p]) {
``             parent[p] = find(parent[p]);
``         }
``         return parent[p];
``     }
`` 
``     @Override
``     public boolean isConnected(int p, int q) {
``         return find(p) == find(q);
``     }
`` 
``     @Override
``     public void unionElements(int p, int q) {
`` 
``         int pRoot = find(p);
``         int qRoot = find(q);
``         if (qRoot == pRoot) {
``             return;
``         }
``         if (rank[qRoot] > rank[pRoot]) {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``         } else if (rank[qRoot] < rank[pRoot]) {
``             parent[qRoot] = pRoot;
``         }else {
``             parent[pRoot] = qRoot;
``             rank[qRoot]++;
``         }
`` 
``     }
`` }

http://www.xdnf.cn/news/15305.html

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