python 编程实现带有压缩规则和加权规则的Find和U-nion算法,写出主程序设置初始集合中只包含一个元素,随机执行union和find的方法,分别打印数组存储情况
时间: 2024-02-22 19:56:26 浏览: 147
好的,我知道了。这是一个比较具体的编程问题,我会尽力解答。以下是Python实现带有压缩规则和加权规则的Find和Union算法的代码:
```python
class UnionFind:
def __init__(self, n):
self.parent = list(range(n))
self.size = [1] * n
def find(self, i):
if self.parent[i] != i:
self.parent[i] = self.find(self.parent[i])
return self.parent[i]
def union(self, i, j):
pi, pj = self.find(i), self.find(j)
if pi != pj:
if self.size[pi] < self.size[pj]:
pi, pj = pj, pi
self.parent[pj] = pi
self.size[pi] += self.size[pj]
if __name__ == '__main__':
n = 10
uf = UnionFind(n)
import random
for i in range(n-1):
uf.union(i, i+1)
for _ in range(n):
i = random.randint(0, n-1)
j = random.randint(0, n-1)
uf.union(i, j)
print(uf.parent)
```
上述代码实现了一个`UnionFind`类,用于存储并操作集合。`__init__`方法初始化一个包含`n`个元素的集合,每个元素的父节点为自身,大小为1。`find`方法根据压缩规则,找到某个元素所在的集合的根节点,并将其路径上所有节点的父节点直接设为根节点,以便后续快速查找。`union`方法根据加权规则,将两个元素所在的集合合并,使其中大小较小的集合成为较大集合的子集,并更新元素的父节点和集合大小。
在主方法中,我们先创建一个包含`n`个元素的集合,每个元素均为独立的集合。随后将前`n-1`个元素两两合并,使它们成为同一个集合。最后,我们随机选择两个元素,将它们所在的集合合并,并打印当前`parent`数组,以便观察集合的合并情况。
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