Python编程实现带有压缩规则和加权规则的Find和Union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

好的，以下是Python编程实现带有压缩规则和加权规则的Find和Union算法的代码，以及主程序的示例：

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]

# 示例
import random

n = 10
uf = UnionFind(n)

print("初始集合：", [uf.find(i) for i in range(n)])

for _ in range(5):
    i, j = random.randint(0, n-1), random.randint(0, n-1)
    uf.union(i, j)
    print("执行 union({}, {}) 后集合：".format(i, j), [uf.find(k) for k in range(n)])

for _ in range(5):
    i, j = random.randint(0, n-1), random.randint(0, n-1)
    print("执行 find({}, {}) 的结果：{}, {}".format(i, j, uf.find(i), uf.find(j)))

运行上述代码，可以得到类似如下的输出：

初始集合： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
执行 union(2, 9) 后集合： [0, 1, 9, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
执行 union(5, 1) 后集合： [0, 1, 9, 3, 4, 1, 6, 7, 8, 9]
执行 union(6, 5) 后集合： [0, 1, 9, 3, 4, 1, 1, 7, 8, 9]
执行 union(3, 4) 后集合： [0, 1, 9, 4, 4, 1, 1, 7, 8, 9]
执行 union(8, 9) 后集合： [0, 1, 9, 4, 4, 1, 1, 7, 9, 9]
执行 find(9, 8) 的结果：9, 9
执行 find(0, 3) 的结果：0, 4
执行 find(5, 9) 的结果：1, 9
执行 find(6, 4) 的结果：1, 4
执行 find(1, 4) 的结果：1, 4

在示例中，我们创建了一个初始集合，然后随机执行了5次 union 和 5次 find 操作。在每次操作后，我们都输出了每个元素所在的集合编号，以便验证算法的正确性。