Union-Find 并查集
Union-Find 并查集算法的关键在于union
和connected
的效率 , 若只是简单的连接节点
**find , union , connected **三个函数的时间复杂度会是O(n) ,而通过平衡树,可使复杂度降低到O(logn)
再而通过路径压缩,可使得union和connected的时间复杂度达到O(1)
这是优化版的Union-Find , 防止了树退化成链表而降低了效率
public class UnionFind {
private int count;//连通分量个数
private int[] parent;//存储一棵树 , 记录每个节点的父节点,相当于指向父节点的指针
private int[] size;//记录每棵树重量
public UnionFind() {
}
public UnionFind(int n) {
this.count = n;
parent = new int[n];
size = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
parent[i] = i;//节点指向自己
size[i] = 1;
}
}
public void union(int p, int q) {
int rootP = find(p);
int rootQ = find(q);
if (rootP == rootQ) {
return;
}
//get the balanced tree
// 将两棵树合并为一棵树,小树接到大树下面,较平衡
// 使其不会退化成链表而降低效率
if (size[rootP] > size[rootQ]) {
parent[rootQ] = rootP;
size[rootP] += size[rootQ];
} else {
parent[rootP] = rootQ;
size[rootQ] += size[rootP];
}
count--;
}
private int find(int x) {
//路径压缩
while (parent[x] != x) {
parent[x] = parent[parent[x]];
x = parent[x];
}
return x;
}
public boolean connected(int p, int q) {
int rootP = find(p);
int rootQ = find(q);
return rootP == rootQ;
}
public int count() {
return count;
}
}