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排序-并查集

“排序并查集” 不是一个常见的术语,我认为您可能在表述上存在一些误解。通常,”排序” 和 “并查集” 是两种不同的数据结构和算法。

  1. 排序:排序是一种将数据元素按照一定规则重新排列的操作。常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序等。这些算法根据元素的比较和交换操作来实现排序。

  2. 并查集:并查集(Disjoint Set Union,简称 DSU)是一种用于处理元素分组问题的数据结构。它主要支持两种操作:合并(Union)和查找(Find)。合并操作将两个不相交的集合合并为一个集合,而查找操作用于确定一个元素属于哪个集合。并查集常用于解决集合的合并、连通性问题等。

以下是一个简单的 Java 实现示例,展示如何实现并查集:

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class UnionFind {
private int[] parent;
private int[] rank;

public UnionFind(int size) {
parent = new int[size];
rank = new int[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
parent[i] = i;
rank[i] = 0;
}
}

public int find(int x) {
if (parent[x] != x) {
parent[x] = find(parent[x]); // 路径压缩
}
return parent[x];
}

public void union(int x, int y) {
int rootX = find(x);
int rootY = find(y);

if (rootX == rootY) {
return;
}

if (rank[rootX] < rank[rootY]) {
parent[rootX] = rootY;
} else if (rank[rootX] > rank[rootY]) {
parent[rootY] = rootX;
} else {
parent[rootY] = rootX;
rank[rootX]++;
}
}
}

public class UnionFindExample {
public static void main(String[] args) {
int n = 6; // 元素个数
UnionFind uf = new UnionFind(n);

uf.union(0, 1);
uf.union(2, 3);
uf.union(4, 5);

System.out.println(uf.find(1) == uf.find(0)); // 输出 true,因为已经合并
System.out.println(uf.find(1) == uf.find(2)); // 输出 false,因为不在同一个集合中
}
}

在上面的示例中,我们首先创建了一个 UnionFind 类来实现并查集。parent 数组存储每个元素的父节点,rank 数组存储每个集合的秩(树的深度)。在 find 方法中使用路径压缩优化,通过递归将节点的父节点直接指向根节点,以减小树的深度。

union 方法用于合并两个集合,根据秩的大小选择将一个集合的根节点连接到另一个集合的根节点,并更新秩。

这只是一个简单的并查集实现示例。在实际应用中,可能需要更多的优化和扩展,例如按秩合并、路径压缩等。