1编程实现蒂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，分别打印数组存储情况用python加上注释

以下是Python实现蒂有压缩规则和加权规则的Find和Union算法的代码，包含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，并打印数组存储情况的注释。

class UnionFind:
    def __init__(self, size):
        self.parent = list(range(size))
        self.rank = [0] * size
        self.size = [1] * size

    def find(self, x):
        # 如果x不是根节点，则将其父节点设置为根节点，同时更新路径上的所有节点的父节点为根节点
        if self.parent[x] != x:
            self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
        return self.parent[x]

    def union(self, x, y):
        # 找到x和y的根节点
        root_x, root_y = self.find(x), self.find(y)
        # 如果x和y已经在同一个集合中，则不需要合并
        if root_x == root_y:
            return
        # 根据加权规则，将节点数少的集合合并到节点数多的集合中
        if self.rank[root_x] < self.rank[root_y]:
            root_x, root_y = root_y, root_x
        self.parent[root_y] = root_x
        self.size[root_x] += self.size[root_y]
        # 如果两个集合高度相同，则将合并后的集合高度加1
        if self.rank[root_x] == self.rank[root_y]:
            self.rank[root_x] += 1

    def get_size(self, x):
        # 返回x所在集合的节点数
        return self.size[self.find(x)]

# 创建包含10个元素的集合
uf = UnionFind(10)

# 随机执行10次find和union操作
import random
for i in range(10):
    x, y = random.randint(0, 9), random.randint(0, 9)
    print("Union", x, y)
    uf.union(x, y)
    print("Array:", uf.parent, uf.rank, uf.size)
    x, y = random.randint(0, 9), random.randint(0, 9)
    print("Find", x, y)
    print(uf.find(x) == uf.find(y))
    print("Array:", uf.parent, uf.rank, uf.size)

其中，`parent`数组用于存储每个节点的父节点，`rank`数组用于存储每个节点的高度，`size`数组用于存储每个集合的节点数。在`find`方法中，使用路径压缩规则将路径上的所有节点的父节点直接设置为根节点，以加快后续查找速度。在`union`方法中，根据加权规则将节点数少的集合合并到节点数多的集合中，同时更新高度。在主程序中，随机执行10次find和union操作，并打印每次操作后的数组存储情况。