算法导论习题解-第21章用于不相交集合的数据结构

习题编号以第3版为准

#21-3 Tarjan的脱机最小公共祖先算法

解:(a) 根据第7行和第9行,检查pair总是在其中一个节点被加黑的时候进行。对于{v1, v2},会在v1被加黑的时候检查一次,在v2被加黑的时候检查一次,对于先加黑的节点而言此时另一个节点尚未加黑,故第10行只会输出一次。

(b) 对于节点u,LCA(u)执行完毕时,以u为根的子树都在同一个集合里,而且全部被加黑,且u是最后一个被加黑的。从u的父亲来看,LCA(u)一旦执行完,u所在的集合会与u.p所在的集合合并。另外由于递归的性质,只有当u的所有后代v都完成LCA(v)之后,LCA(u)才会返回。现在考虑对于节点u,刚刚进入LCA(u)还未MAKE-SET(u)时的递归栈,此时从root到u的路径上的每一个节点x,LCA(x)都尚未返回,每个x都未与父亲合并,所以每个x都在一个不同的集合里,另外x的每个已完成的孩子都已经与x合并,故不相交集合的个数为u的深度。

(c) 假设v先加黑,那么在运行LCA(u)的时候,u的每个祖先都代表了一个不相交集合,v一定和u的某个祖先在同一个集合里,易知这个祖先就是u和v的最小公共祖先。

你可能感兴趣的:(算法,算法导论)