如何用并查集解决区间染色问题的?
摘要:并查集的区间染色 并查集作为一种高级数据结构,可以高效地维护元素与元素,元素与集合之间的关系。 在一些涉及到区间染色的题中,并查集可以很好地维护块的大小,块的边界和块的合并。 以例题来做具体解释。 [CF356A Knight Toumam
并查集的区间染色
并查集作为一种高级数据结构,可以高效地维护元素与元素,元素与集合之间的关系。
在一些涉及到区间染色的题中,并查集可以很好地维护块的大小,块的边界和块的合并。
以例题来做具体解释。
[CF356A Knight Toumament](Problem - A - Codeforces)
题意
\(n\) 个骑士编号从 \(1\) 到 \(n\),给出 \(m\) 场决斗。每场决斗给出 \(l , r, x\) 表示区间 \([l,r]\) 之间还没被打败的骑士之间进行决斗,编号为 \(x\) 的骑士获得胜利。数据保证最后只有一个骑士获得胜利,对于每个骑士,输出打败他的骑士的编号,特别的,最后胜利的骑士输出 \(0\)。
\(2 \le n \le 3 \cdot 10^5\)
\(1 \le m \le 3\cdot 10^5\)
思路
这道题的关键在于快速找出 \([l,r]\) 之间还在场上的骑士。
对于每个被打败的骑士,向右边连一条边,遍历时只会在没有被打败的骑士处停下来。这里使用并查集加上路径压缩就能取得很优秀的复杂度。
要找到下一个骑士只需要继续遍历右边的一块就行,这里会把胜利的骑士也一同处理了,所以在最后把胜利的骑士的父亲再设置为自己就行了。
复杂度大约为 \(O(\alpha n)\)
具体思路在代码中有讲解。
代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 3e5+50;
int n,m,l,r,x,f[N],ans[N];
inline int Find(int x)
{
if(f[x]!=x)f[x]=Find(f[x]);
return f[x];
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);
cin.tie(0);cout.tie(0);
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n+1;i++)f[i]=i;
while(m--)
{
cin>>l>>r>>x;
int now=Find(l); //找到第一个仍在场上的骑士
while(now<=r) //超出范围就停止
{
ans[now]=x; //被 x 打败
f[now]=now+1; //向右连边
now=Find(now);//找下一个,这里要注意只能从 now 和后面的位置开始找
} //如果当前为 x 的话从左边找会破坏路径,直接跳过 x
f[x]=x;
}
for(int i=1;i<=n;i++)cout<<(i==ans[i]?0:ans[i])<<' ';
cout<<'\n';
return 0;
}
ABC380E 1D Bucket Tool
题意
有 \(n\) 个格子排成一行,初始时第 \(i\) 个格子的颜色为 \(i\)。有 \(q\) 次操作,操作 \(1\) 给出 \(x,c\),将格子 \(x\) 与和 \(x\) 同色的色块染成 \(c\)。操作 \(2\) 给出 \(x\),询问颜色为 \(x\) 的格子的数量。
\(1\le n \le 5 \cdot 10^5\)
\(1\le q \le 2 \cdot 10^5\)
思路
考虑用并查集怎么做。
如果当前块右边的一块的颜色与当前块相同,就把当前块的父亲设置为右边的一块。这样每次遍历停下的点就是该极色块的右端点。
对于操作 \(1\) ,先要找到最大的一块,因为可能左右两块颜色相同但是并未相连,由于每次是在右端点停,对于右边一块直接找右端点的右边一个就行,这里还要维护左端点这个信息来向左扩展。
合并两个块时,左边的块的父亲设置为右边的块,更新大小和左边界。
直到无法扩展再更新颜色,这里要记录每种颜色的块原本有多少个,然后直接加减就行。
对于操作 \(2\),直接输出记录的数量就行。
