并查集——关押罪犯(洛谷 P1525)

题目选自洛谷P1525

此题是一道很经典,而且很好的题目。思路也十分的新颖,比较的难以捉摸。

题面大意:(人性翻译)

给你m对矛盾关系,每对关系分别涉及到x,y两人,矛盾值为w

请你判断分配x和y到两个集合中,能否避免冲突

能避免请输出0,如果冲突不可避免,请输出最小的矛盾值

以上是本人自己的“翻译”理解,接下来请看算法分析

算法分析

大致解析

  1. 先逆序sort一遍

  2. 假设a虚拟的敌人为a',b虚拟敌人是b',以此类推

  3. a和b是敌人,连线a和b',b和a',代表是朋友

  4. 当出现两个敌人在一个“朋友圈”中的时候,矛盾,输出并终止程序(原来排过序了,保证此时冲突最大)

  5. 没有矛盾,输出0

详细解析

本题,因为说了有“边权值”(我理解为矛盾值),所以要求出现矛盾情况下最小边权值显然是需要排序

那么问题又来了,我们要按照什么方法进行分配呢?

我们不妨这样想:两个人a,b有仇,那么把他们放在一起显然会打起来,那么我们还不如把a与b的其他敌人放在一起

因为这样可能会出现“敌人的敌人就是朋友”的情况恰好a与b的其他敌人之间没有矛盾,那么他们就可以放在同一个集合中,反之b对a亦然

那么我们不妨这样实现: 首先需要并查集初始化

(1)先把所有的矛盾关系按照矛盾值从大到小排一遍序

(2)接下来每次操作取出一个关系,看矛盾的两个人x和y是否已经分配到同一个集合中(并查集找父亲即可),那么还分如下两种情况:

如果在一起那么显然会打起来(会出现矛盾),那么直接输出当前的边权(矛盾值)即可(此时保证是最小矛盾值,因为已经排序了)

如果不在同一组,则按照“敌人的敌人就是朋友”的原则,把x与y的其他敌人分在同一组,y与x的其他敌人分在同一组

不断进行以上操作最终可以得到答案

题目描述

S 城现有两座*,一共关押着 N 名罪犯,编号分别为 1−N。他们之间的关系自然也极不和谐。很多罪犯之间甚至积怨已久,如果客观条件具备则随时可能爆发冲突。我们用“怨气值”(一个正整数值)来表示某两名罪犯之间的仇恨程度,怨气值越大,则这两名罪犯之间的积怨越多。如果两名怨气值为 c 的罪犯被关押在同一*,他们俩之间会发生摩擦,并造成影响力为 c 的冲突事件。

每年年末,警察局会将本年内*中的所有冲突事件按影响力从大到小排成一个列表,然后上报到 S 城 Z 市长那里。公务繁忙的 Z 市长只会去看列表中的第一个事件的影响力,如果影响很坏,他就会考虑撤换警察局长。

在详细考察了N 名罪犯间的矛盾关系后,警察局长觉得压力巨大。他准备将罪犯们在两座*内重新分配,以求产生的冲突事件影响力都较小,从而保住自己的乌纱帽。假设只要处于同一*内的某两个罪犯间有仇恨,那么他们一定会在每年的某个时候发生摩擦。

那么,应如何分配罪犯,才能使 Z 市长看到的那个冲突事件的影响力最小?这个最小值是多少?

输入格式

每行中两个数之间用一个空格隔开。第一行为两个正整数 N,M,分别表示罪犯的数目以及存在仇恨的罪犯对数。接下来的 M 行每行为三个正整数aj​,bj​,cj​,表示 aj​ 号和 bj​ 号罪犯之间存在仇恨,其怨气值为 cj​。数据保证 1<aj​≤bj​≤N,0<cj​≤10^9,且每对罪犯组合只出现一次。

输出格式

共 1 行,为 Z 市长看到的那个冲突事件的影响力。如果本年内*中未发生任何冲突事件,请输出 0

输入输出样例

输入 1

4 6
1 4 2534
2 3 3512
1 2 28351
1 3 6618
2 4 1805
3 4 12884

输出 1

3512

说明/提示

【输入输出样例说明】罪犯之间的怨气值如下面左图所示,右图所示为罪犯的分配方法,市长看到的冲突事件影响力是 3512(由 2 号和 3 号罪犯引发)。其他任何分法都不会比这个分法更优。

并查集——关押罪犯(洛谷 P1525)

【数据范围】

对于 30\%30%的数据有 N≤15。

对于 70\%70% 的数据有 N≤2000,M≤50000。

对于 100\%100% 的数据有 N≤20000,M≤100000。

 解题代码:

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct node{
	int x,y,z;
}f[100001];
bool cmp(node a,node b){ //排序
	return a.z > b.z;
}
int n,m,a[20001],b[20001]; //a[i]表示i的父亲,b[i]表示i的敌人
void init(){ //初始化
	for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=i;
}
int find(int x){ //查找
	if(a[x]==x) return x;
	return a[x] = find(a[x]);
}
void merge(int x,int y){ //合并
	a[find(x)] = find(y);
}
bool check(int x,int y){ //判断
	if(find(x)==find(y)) return true;
	return false;
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	init();
	for(int i=1;i<=m;i++)
		scanf("%d%d%d",&f[i].x,&f[i].y,&f[i].z);
	sort(f+1,f+1+m,cmp);
	for(int i=1;i<=m+1;i++){
		//如果不可避免的分在同一*
		if(check(f[i].x,f[i].y)){printf("%d",f[i].z);break;}
		else{
			//否则就可以分开
			if(!b[f[i].x]) b[f[i].x] = f[i].y;
			else {merge(b[f[i].x],f[i].y);}//将敌人的敌人合并
			if(!b[f[i].y]) b[f[i].y] = f[i].x;
			else {merge(b[f[i].y],f[i].x);}
		}
	}
	return 0;
}

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