POJ 1703 Find them, Catch them // 种类并查集 自己的详细理解过程 回溯过程

Find them, Catch them

Description

The police office in Tadu City decides to say ends to the chaos, as launch actions to root up the TWO gangs in the city, Gang Dragon and Gang Snake. However, the police first needs to identify which gang a criminal belongs to. The present question is, given two criminals; do they belong to a same clan? You must give your judgment based on incomplete information. (Since the gangsters are always acting secretly.)

Assume N (N <= 10^5) criminals are currently in Tadu City, numbered from 1 to N. And of course, at least one of them belongs to Gang Dragon, and the same for Gang Snake. You will be given M (M <= 10^5) messages in sequence, which are in the following two kinds:

1. D [a] [b]
where [a] and [b] are the numbers of two criminals, and they belong to different gangs.

2. A [a] [b]
where [a] and [b] are the numbers of two criminals. This requires you to decide whether a and b belong to a same gang.

Input

The first line of the input contains a single integer T (1 <= T <= 20), the number of test cases. Then T cases follow. Each test case begins with a line with two integers N and M, followed by M lines each containing one message as described above.

Output

For each message "A [a] [b]" in each case, your program should give the judgment based on the information got before. The answers might be one of "In the same gang.", "In different gangs." and "Not sure yet."

Sample Input

1
5 5
A 1 2
D 1 2
A 1 2
D 2 4
A 1 4

Sample Output

Not sure yet.
In different gangs.
In the same gang.

Source

POJ Monthly--2004.07.18

明确一下规则,0代表两者是通过关系,1代表两者不是同伙关系。

首先先举一个例子,举的例子完全按照我个人意愿,与题目给的例子没有关系,假如有两个集合,一个集合里面有数字1 2 3 4 5,另一个集合里面的数字有6 7,我现在输入D 6 7,代表6和7之间是在不同的团伙的,那么通过这个例子,来讲解算法思路。

用数组代表下面的关系集合 fa数组中存放的是根节点,gang数组中存放的是节点与根节点的关系(0或者1)

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5和7之间建立了关系,关系是1,那么关系的过程是怎么建立的呢!

输入D 5 7 之后进入函数union_set(5,7)中,在union_set(5,7),

void union_set(int a,int b)
{
    int roota=Find(a);
    int rootb=Find(b);
    if(roota!=rootb)
    {
        fa[rootb]=roota;
        gang[rootb]=(gang[a]+gang[b]+1)%2;
    }
}

这个函数里,又调用了Find()函数,Find函数是用来找根的函数,我们从5开始找。

I.Find(5):

int Find(int x)
{
    if(fa[x]==x)
        return x;
    int temp=fa[x];
    fa[x]=Find(temp);
    gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2;
    return fa[x];
}

详细的执行过程如下:(返回后的语句是 回溯过程)

1.x=5,不满足if语句,执行下面的语句。

2.x=5,temp =fa[5] =4,递归调用Find()函数, fa[5]=Find(4);  返回后:x=5,fa[5]=1(这个1是上层返回的1),temp=4,

gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2;  更新的是 5和4的关系
执行完这一句后,又return fa[x],(此时x是等于5的,fa[5]=1),返回的是 1 。

3. x=4,temp =fa[4]=3,递归调用Find()函数,fa[4]=Find(3);   返回后:x=4,fa[4]=1(这个1是上层返回的1),temp=3,

    gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2;  更新的是 4和3的关系
执行完这一句后,又return fa[x],(此时x是等于4的,fa[4]=1),返回的是 1 。

4.x=3,temp=fa[3]=2,递归调用Find()函数,fa[3]=Find(2);  返回后:x=3,fa[3]=1(这个1是上层返回的1),temp=2,

gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2; 更新3和2的关系。
执行完这一句后,又return fa[x],(此时x是等于3的,fa[3]=1),返回的是 1 。

5.x=2,temp=fa[2]=1,递归调用Find()函数,fa[2]=Find(1); 返回后:x=2,fa[2]=1(这个1是上层返回的1),temp=1,

 gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2;  更新的是2和1的关系,

执行完这一句后,又return fa[x],(此时x是等于2的,fa[2]=1),返回的是 1 。

6.因为fa[1]==1,所以执行return x语句,返回上一层

通过这个执行过程改变的是节点的父节点(将所有节点的父节点,均改为了这个集合总关系的总根节点)。由上图的关系,变成了下图的关系

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IIFind(7):

1.x=7,不满足if语句,执行下面的语句。

2.x=7,temp =fa[7] =6,递归调用Find()函数, fa[7]=Find(6);  返回后:x=7,fa[7]=6(这个1是上层返回的6),temp=6,

gang[x]=(gang[x]+gang[temp])%2;  更新的是 7和6的关系
执行完这一句后,又return fa[x],(此时x是等于5的,fa[7]=6),返回的是 6 。

3.因为fa[6]==6,所以执行return x语句,返回上一层

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这样所有节点就和其总的根节点建立好了,然后就去执行

if(roota!=rootb)
    {
        fa[rootb]=roota;
        gang[rootb]=(gang[a]+gang[b]+1)%2;
}

这个判断语句,这样一句的判断目的在于看5和7这两个节点是否在同一个集团里,如果在同一个集团里,那么就不用在fa[]数组中建立联系,当输入A 5 7 时就可以直接判断出5和7是0还是1的关系;如果不在同一个集团里,那么就要将5和7的总根节点进行连接,它们的总根建立关系了,就好判断总根下的各个节点的关系了。

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        gang[rootb]=(gang[a]+gang[b]+1)%2;  通过建立两节点总根的关系,来确定两节点 5 和7 的关系,说白了就是将两集团连接起来
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