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(POJ-2985)The k-th Largest Group(并查集+树状数组)

phpworkerman 2022-04-30 阅读 33
算法

题目链接:2985 -- The k-th Largest Group

大致题意:就是一开始给你n个集合,每个集合里面有一个元素,然后有m次操作,每次操作有两种可能,一种是查询当前所有集合中第k大的集合的大小,也就是所有集合内部的元素个数第k大的集合的元素个数,另一种是合并某两个集合,合并后的集合将变为原来两个集合的大小之和,只有进行询问操作时会给出输出。

分析:看到合并集合我们不难想到用并查集来解决,除此之外我们还需要用一个数组cnt来维护每个集合的大小,当然这都是一些较为基础的想法,在这里再提醒一下大家,只有集合的代表元素的cnt值才一定能正确的表示一个集合的大小,集合内其他元素的cnt值并不一定能正确表示其所在集合的大小,原因很简单,就是我们每次合并集合时都是对集合代表元素的cnt值进行修改,所以也只有集合代表元素的cnt值可以记录正确的集合大小,这一点希望大家牢记。

关键是我们怎么知道当前所有集合中第k大的集合呢?这就转换为了一个问题:我们有若干个数,我们可以动态地对这若干个数进行删除某个数或者添加某个数,过程中询问当前剩余的数中第k大的数是多少。因为合并两个集合相当于把原来两个集合的大小所代表的数删除,然后添加一个合并后集合的大小所代表的数。这个其实也不难想,就是用树状数组维护一下就可以了,就是树状数组维护每个集合的大小,刚才已经说了两个集合的合并操作应该对树状数组如何修改,下面说一下如何查找第k大的元素,由于我们可以知道当前的总的集合个数n(每进行一次合并操作集合数目就会少1),那么第k大的元素就可以转化为第n-k+1小的元素,那如何找到第n-k+1小的元素呢?由于树状数组维护的是集合的大小,也就是说树状数组中第5个数的值就代表集合大小为5的集合的个数,我们只要二分找sum(x-1)<n-k+1并且sum(x)>=n-k+1的x即可,大致思路就是这样,细节见代码:

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<math.h>
#include<string.h>
using namespace std;
const int N=200003;
int n,m;
int fu[N],cnt[N];
int c[N];
int lowbit(int x)
{
	return x&-x;
}
void  update(int x,int val)
{
	for(int i=x;i<N;i+=lowbit(i))
		c[i]+=val;
}
int sum(int x)
{
	int ans=0;
	for(int i=x;i;i-=lowbit(i))
		ans+=c[i];
	return ans;
}
int find(int x)
{
	if(x==fu[x]) return x;
	return fu[x]=find(fu[x]);
}
void merge(int x,int y)
{
	int fx=find(x),fy=find(y);
	if(fx==fy) return ;
	fu[fx]=fy;
	n--;//集合个数-1 
	update(cnt[fx],-1);
	update(cnt[fy],-1);
	cnt[fy]+=cnt[fx];
	update(cnt[fy],1);
}
int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		fu[i]=i,cnt[i]=1;
	update(1,n);
	int op,u,v;
	while(m--)
	{
		scanf("%d%d",&op,&u);
		if(op==0)
		{
			scanf("%d",&v);
			merge(u,v);
		}
		else
		{
			int l=1,r=200000;
			u=n+1-u; 
			while(l<r)
			{
				int mid=l+r>>1;
				if(sum(mid)>=u) r=mid;
				else l=mid+1;
			}
			printf("%d\n",l);
		}
	}
	return 0;
 } 
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