C/C++实现并查集disjoint_set的模板(带路径压缩优化)

并查集没有固定的写法,其可以由个人写法习惯或具体使用环境的不同而不同,意会此模板再内化自用即可。
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//开始前必须初始化根节点数组parent和层数数组rank
for(int i=0;i<节点数;++i)
{
     
	parent[i]=-1;//或parent[i]=i;
	rank[i]=0;
}

//实现并查集首先要实现查找根节点功能
//为了便于表达,写成函数
int find_root(int x)
{
     
	int x_root=x;
	while(parent[x_root]!=-1
	/*如果不是用-1初始化parent改为parent[x_root]!=x_root*/)
	{
     
		x_root=parent[x_root];
	}
	return x_root;
}

//实现并查集需要实现合并两个点到一个集合的功能
//为了便于描述,写成函数,返回1合并成功,返回0合并失败
int union_vertices(int x,int y)
{
     
	int x_root=find_root(x);
	int y_root=find_root(y);
	if(x_root==y_root)
	{
     
		//根节点相同,两个点在一个集合,合并出现环,不能合并
		return 0;
	}
	else {
     //根节点不同,可以合并,以下结论可画图验证
	    //两棵树层数不等时,层数小的树合并到层数大的树上时,
	    //合并后树高度未改变,为本次合并的两棵树中高度较大的树的高度
		if(rank[x_root]>rank[y_root])
		{
     
			parent[y_root]=x_root;
		}
		else if(rank[y_root]>rank[x_root])
		{
     
			parent[x_root]=y_root;
		}
		//两颗树层数相同,哪颗树的根节点做合并后的根节点都一样,
		//结果都是使合并后树的高度增1
		else {
     
			parent[x_root]=y_root;
			++rank[y_root];
		}
		return 1;
	}
}

//使用并查集时,只要有一次合并失败,就说明图中有环

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