2025-10-18:针对图的路径存在性查询Ⅰ 用go语言,给定 n 个节点

B站影视 内地电影 2025-10-18 08:46 2

摘要:2025-10-18:针对图的路径存在性查询Ⅰ。用go语言,给定 n 个节点,编号 0 到 n-1;同时有一个长度为 n 的非降序数组 nums 和一个整数 maxDiff。

2025-10-18:针对图的路径存在性查询Ⅰ。用go语言,给定 n 个节点,编号 0 到 n-1;同时有一个长度为 n 的非降序数组 nums 和一个整数 maxDiff。

若两个下标 i 和 j 对应的数值之差的绝对值不超过 maxDiff,则在节点 i 与节点 j 之间加入一条无向边。

另外给出若干查询,每个查询是一个双元素数组 [u, v],要求判断节点 u 与 v 是否能通过若干条边连通(是否存在一条从 u 到 v 的路径)。

输出一个布尔数组,表示每个查询的结果(能连通为 true,不能为 false)。

提示:由于 nums 已排序,可以线性扫描相邻元素,当相邻元素之差大于 maxDiff 时切断连通性;把连续不被切断的区间视为同一连通块,之后每个查询只需比较两点是否在同一块内(也可用并查集/DSU 来实现)。

1

0

nums 按 非递减 顺序排序。

0

1

queries[i] == [ui, vi]。

0

题目来自力扣3532。

1. 初始化并查集(DSU)

• 创建一个大小为 n 的父数组 fa,初始时每个节点的父节点指向自己,表示每个节点独立为一个连通分量。

2. 构建连通分量

• 由于 nums 是非降序排序的,相邻节点的值差(即 nums[i+1] - nums[i])是非负的,因此绝对值差就是差值本身。

• 线性扫描所有相邻节点对(从节点 0 和 1 开始,到节点 n-2 和 n-1 结束)。对于每个相邻对 (i, i+1),计算 nums[i+1] - nums[i]:

• 如果差值 ≤ maxDiff,说明节点 i 和 i+1 之间应该有边,使用并查集的合并操作将它们合并到同一个连通分量中。

• 如果差值 > maxDiff,则不做处理,相当于切断了连通性,表示这里是一个连通分量的边界。

• 通过这一过程,所有值差不超过 maxDiff 的连续节点会被合并到同一个连通分量中,形成多个连续的连通块。

3. 处理查询

• 对于每个查询 [u, v]:

• 使用并查集的查找操作(带路径压缩)分别找到节点 u 和 v 的根节点。

• 如果根节点相同,说明 u 和 v 在同一个连通分量中,即存在路径,返回 true;否则返回 false。

• 将所有查询结果收集到一个布尔数组中返回。

• 由于 nums 已排序,连通分量必然由连续节点组成(除非值差超过 maxDiff)。合并相邻节点等价于构建这些连续连通块。

• 任何两个节点连通当且仅当它们属于同一个连通块,因为边只存在于值差不超过 maxDiff的节点之间,且连通性通过相邻节点传递。

• 并查集高效地维护了连通分量的合并和查询。

总时间复杂度:O(n α(n) + q α(n)),其中 n 是节点数,q 是查询数,α(n) 是反阿克曼函数(由于路径压缩,实际运行时间接近线性)。

初始化并查集:O(n)构建连通分量:扫描 n-1 对相邻节点,每次合并操作平均 O(α(n))处理查询:每个查询两次查找操作,平均 O(α(n))

总额外空间复杂度:O(n),主要用于存储并查集的父数组 fa。其他变量(如循环索引等)使用常数空间。

package mainimport ( "fmt")func pathExistenceQueries(n int, nums int, maxDiff int, queries int) bool { // 初始化并查集 fa := make(int, n) for i := range fa { fa[i] = i } // 查找函数,带路径压缩 var find func(int)int find = func(i int)int { if fa[i] == i { return i } fa[i] = find(fa[i]) return fa[i] } // 合并函数 union := func(i, j int) { x, y := find(i), find(j) fa[y] = x } // 处理相邻节点 for i := 0; i # -*-coding:utf-8-*-from typing import Listdef pathExistenceQueries(n: int, nums: List[int], maxDiff: int, queries: List[List[int]]) -> List[bool]: # 初始化并查集 fa = list(range(n)) # 查找函数,带路径压缩 def find(i: int) -> int: if fa[i] == i: return i fa[i] = find(fa[i]) return fa[i] # 合并函数 def union(i: int, j: int): x, y = find(i), find(j) fa[y] = x # 处理相邻节点 for i in range(n - 1): if abs(nums[i + 1] - nums[i])

我们相信人工智能为普通人提供了一种“增强工具”,并致力于分享全方位的AI知识。在这里,您可以找到最新的AI科普文章、工具评测、提升效率的秘籍以及行业洞察。

来源:开心豆豆长英语知识

相关推荐