我需要检查将创建多少个单独的图,其中“n 行包含正整数对,其中每对标识图中两个顶点之间的连接。”。 假设我们有 3 对:[4 3]、[1 4]、[5 6]。 答案是 2,因为 [4 3]&[1 4] 将合并成一个图:[1 3 4],第二个是 [5 6]。 如果我们再添加一对:[4 3]、[1 4]、[5 6]、[4 6],答案将为 1(只有 1 个图:[1 3 4 5 6] 连接)。
我设法用Java解决了这个问题,但是效率不高,对于超过10000对以上的情况,速度非常慢。代码看起来或多或少是这样的:
Set<Pair> connectionsSet;
HashSet<TreeSet<Integer>> createdConnections;
public void createGraphs() {
for (Pair pair : connectionsSet) {
boolean foundLeft = false, foundRight = false;
for (TreeSet<Integer> singleSet : createdConnections) {
if (singleSet.contains(pair.getLeft())) foundLeft = true;
if (singleSet.contains(pair.getRight())) foundRight = true;
}
if (!foundLeft && !foundRight)
addNewGraph(pair);
else if (foundLeft && !foundRight)
addToExistingGraph(pair, Constants.LEFT);
else if (!foundLeft && foundRight)
addToExistingGraph(pair, Constants.RIGHT);
else if (foundLeft && foundRight)
mergeGraphs(pair);
}
}
private void addNewGraph(Pair pair) {
createdConnections.add(new TreeSet<>(pair.asList()));
}
private void addToExistingGraph(Pair pair, String side) {
for (TreeSet<Integer> singleSet : createdConnections) {
if (side.equals(Constants.LEFT) && singleSet.contains(pair.getLeft()))
singleSet.add(pair.getRight());
if (side.equals(Constants.RIGHT) && singleSet.contains(pair.getRight()))
singleSet.add(pair.getLeft());
}
}
private void mergeGraphs(Pair pair) {
Optional<TreeSet<Integer>> leftSetOptional = getOptional(pair.getLeft());
Optional<TreeSet<Integer>> rightSetOptional = getOptional(pair.getRight());
if (leftSetOptional.isPresent() && rightSetOptional.isPresent()){
TreeSet<Integer> leftSet = leftSetOptional.get();
TreeSet<Integer> rightSet = rightSetOptional.get();
rightSet.addAll(leftSet);
createdConnections.removeIf(singleSet -> singleSet.contains(pair.getLeft()));
createdConnections.removeIf(singleSet -> singleSet.contains(pair.getRight()));
createdConnections.add(rightSet);
}
}
如何提高性能?我并不是要求一个现成的解决方案,但也许有一种我不知道的算法可以显着加快速度?
要获取连接组件的数量,您可以使用不相交集。这是一个简单的实现,假设输入是
List
边。
Map<Integer, Integer> parent = new HashMap<>();
int find(int x) {
int p = parent.getOrDefault(x, x);
if (p != x) p = find(p);
parent.put(x, p);
return p;
}
public int numConnectedComponents(List<Pair> edges) {
for (var e : edges) {
int lPar = find(e.getLeft()), rPar = find(e.getRight());
parent.put(lPar, rPar);
}
int comps = 0;
for (var e : parent.entrySet())
if (find(e.getKey()) == e.getValue()) ++comps;
return comps;
}