数据结构与算法

并查集

并查集三步走 并查集,开始的时候大家都是孤岛,根节点就是自己,然后我们不断地合并、修改指针,直到所有边都访问到。 数组初始化,每个节点的 parent 指针都指向自己。数组 roots 存放所有节点的祖先节点(根节点,路径压缩)【如果要求子集中元素数量,那么还要再创建一个 counts 数组,存储一份子集元素中的数量,需要在 union 中更新】。 根据所有相连的边,不断地进行查找、合并。 查找用递归、同时能修改查找路径上的所有节点的 parent 指针,合并前先调用查找然后看是否同一子图,是则合并失败,不是则直接将 parent 指针修改一下即可。 **有向图是否有环?**拓扑排序 DAG !

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单调栈

陈述 顾名思义,就是单调的栈,可严格可不严格。能够找到下一个更大/小的元素,同时能找到上一个大于等于/小于等于的元素。 通常是一维数组,要寻找任一个元素的右边或者左边第一个比自己大或者小的元素的位置,此时我们就要想到可以用单调栈了1。

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最小生成树

最小生成树:Kruskal算法和Prim算法的实现 这里直接给出离散数学中的几个定理和推论: 无向图G具有生成树当且仅当G连通. G为n阶m条边的无向连通图,则 m >= n - 1. G是树 $\Leftrightarrow$ G中任意两个顶点之间存在唯一路径 $\Leftrightarrow$ G中无回路且m=n-1$\Leftrightarrow$ G是连通的且m=n-1$\Leftrightarrow$ G中没有回路但在任何2个不同的顶点间加一条新边就能在图中得到唯一的含新边的环圈. 生成子图指的是顶点集相同,但边集是图G的子集的图. 生成树指的是图G的生成子图并且是树. 最小生成树指的是图G的所有生成树中权最小的. 算法第4版中这样定义:

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