HDU 1232 畅通工程

并查集系列题目：http://acm.hdu.edu.cn/problemclass.php?id=721

畅通工程

Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 20380    Accepted Submission(s): 10543

Problem Description

某省调查城镇交通状况，得到现有城镇道路统计表，表中列出了每条道路直接连通的城镇。省政府“畅通工程”的目标是使全省任何两个城镇间都可以实现交通（但不一定有直接的道路相连，只要互相间接通过道路可达即可）。问最少还需要建设多少条道路？

Input

测试输入包含若干测试用例。每个测试用例的第1行给出两个正整数，分别是城镇数目N ( < 1000 )和道路数目M；随后的M行对应M条道路，每行给出一对正整数，分别是该条道路直接连通的两个城镇的编号。为简单起见，城镇从1到N编号。
注意:两个城市之间可以有多条道路相通,也就是说
3 3
1 2
1 2
2 1
这种输入也是合法的
当N为0时，输入结束，该用例不被处理。

Output

对每个测试用例，在1行里输出最少还需要建设的道路数目。

Sample Input

4 2 1 3 4 3 3 3 1 2 1 3 2 3 5 2 1 2 3 5 999 0 0

Sample Output

1 0 2 998

Hint Huge input, scanf is recommended.

 

自己写的代码：

#include<stdlib.h> 
#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#define maxn 1001 
int id[maxn]; 
void init(){ 
	int i;
	for(i=0;i<maxn;i++) 
		id[i]=-1; 
} 
int find_root(int x){ 
	if(id[x]==-1) 
		return x; 
	else 
		id[x]=find_root(id[x]); 
	return id[x]; 
} 
void Union(int x,int y){ 
	int rx=find_root(x); 
	int ry=find_root(y); 
	if(rx==ry) return; 
	id[ry]=rx; 
} 
int main(){ 
	int n,m,a,b,sum,i; 
	while(scanf("%d",&n)!=EOF && n!=0){ 
		scanf("%d",&m); 
		init(); 
		while(m--){ 
			scanf("%d %d",&a,&b); 
			Union(a,b); 
		} 
		sum=0; 
		for(i=1;i<=n;i++) 
			sum+=(id[i]==-1); 
		printf("%d\n",sum-1); 
	} 
}

另一个版本：

#include<stdlib.h> 
#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#define maxn 1001 
int id[maxn]; 
int rank[maxn]; 
void init(){ 
	int i; 
	for(i=0;i<maxn;i++){ 
		id[i]=-1; 
		rank[i]=1; 
	} 
} 
int find_root(int x){ 
	if(id[x]==-1) 
		return x; 
	else 
		id[x]=find_root(id[x]); 
	return id[x]; 
} 
void Union(int x,int y){ 
	int rx=find_root(x); 
	int ry=find_root(y); 
	if(rx==ry) return; 
	if(rank[rx]>rank[ry]){ 
		id[ry]=rx; 
		rank[rx]+=rank[ry];  
	} 
	else{ 
		id[rx]=ry; 
		rank[ry]+=rank[rx]; 
	} 
} 
int main(){ 
	int n,m,a,b,sum,i; 
	while(scanf("%d",&n)!=EOF && n!=0){ 
		scanf("%d",&m); 
		init();  while(m--){ 
			scanf("%d %d",&a,&b); 
			Union(a,b); 
		} 
		sum=0; 
		for(i=1;i<=n;i++) 
			sum+=(id[i]==-1); 
		printf("%d\n",sum-1); 
	} 
}

结果见下图：

他人模板：

//并查集+路径压缩+加权优化树
#include<iostream>
using namespace std;
const int maxn = 1001;
int parent[maxn];
void Make_set(){
    for(int i=0;i<maxn;i++)
        parent[i]=-1;
}
int Find(int x){                              //查找+非递归的路径压缩
    int s=x;
    while(parent[s]>0) s=parent[s];
    while(x!=s){             //路径压缩
        int temp=parent[x];
        parent[x]=s;
        x=temp;
    }
    return x;
}
void Union(int R1, int R2){
    int r1=Find(R1), r2=Find(R2);
    if(r1==r2)    return;
    int temp=parent[r1]+parent[r2];
    //parent[r1]<0 && parent[r2]<0
    if(parent[r1]>parent[r2]){
        parent[r1]=r2;
        parent[r2]=temp;
    }
    else{
        parent[r2]=r1;
        parent[r1]=temp;
    }
}
int main(){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    for(int n,m,a,b;cin>>n&& n!=0;){
        Make_set();
        cin>>m;
        while(m--){
            cin>>a>>b;
            Union(a,b);
        }
        int num=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
            if(parent[i]<0)   num++;
        cout<<num-1<<'\n';
    }
}

吉林大学版：

//Abstract: UFSet
//Author:Lifeng Wang （Fandywang）
// Model One 与Model 2 路径压缩方式不同,合并标准不同
const int MAXSIZE = 500010;
int rank[MAXSIZE];    // 节点高度的上界
int parent[MAXSIZE]; // 根节点
int FindSet(int x){// 查找+递归的路径压缩
    if( x != parent[x] ) parent[x] = FindSet(parent[x]);
    return parent[x];
}
void Union(int root1, int root2){
    int x = FindSet(root1), y = FindSet(root2);
    if( x == y ) return ;
    if( rank[x] > rank[y] ) parent[y] = x;
    else{
        parent[x] = y;
        if( rank[x] == rank[y] ) ++rank[y];
    }
}
void Initi(void){
    memset(rank, 0, sizeof(rank));
    for( int i=0; i < MAXSIZE; ++i ) parent[i] = i;
}
//Model Two
const int MAXSIZE = 30001;
int pre[MAXSIZE]; //根节点i,pre[i] = -num,其中num是该树的节点数目;
//非根节点j,pre[j] = k,其中k是j的父节点
int Find(int x){//查找+非递归的路径压缩
    int p = x;
    while( pre[p] > 0 )    p = pre[p];
    while( x != p ){
        int temp = pre[x]; pre[x] = p; x = temp;
    }
    return x;
}
void Union(int r1, int r2){
    int a = Find(r1); int b = Find(r2);
    if( a == b ) return ;
    //加权规则合并
    if( pre[a] < pre[b] ){
        pre[a] += pre[b]; pre[b] = a;
    }
    else {
        pre[b] += pre[a]; pre[a] = b;
    }
}
void Initi(void)
{
    for( int i=0; i < MAXSIZE; ++i ) pre[i] = -1;
}