基于 size 优化并查集

Author: hackfengJam

UnionFind/src/Main.java

@@ -30,7 +30,7 @@ private static double testUF(UF uf, int m) {
 
     public static void main(String[] args) {
         int size = 100000;
-        int m = 10000;
+        int m = 100000;
 
 
         UnionFind1 uf1 = new UnionFind1(size);
@@ -40,5 +40,9 @@ public static void main(String[] args) {
         UnionFind2 uf2 = new UnionFind2(size);
         System.out.println("UnionFind2 : " + testUF(uf2, m) + " s");
 
+
+        UnionFind3 uf3 = new UnionFind3(size);
+        System.out.println("UnionFind3 : " + testUF(uf3, m) + " s");
+
     }
 }

UnionFind/src/UnionFind3.java

@@ -0,0 +1,63 @@
+public class UnionFind3 implements UF {
+
+    private int[] parent;
+    private int[] sz;
+
+    public UnionFind3(int size) {
+        parent = new int[size];
+        sz = new int[size];
+
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+            parent[i] = i;
+            sz[i] = 1;
+        }
+    }
+
+    @Override
+    public int getSize() {
+        return parent.length;
+    }
+
+    // 查找过程，查找元素p对应的集合编号
+    // O(h)复杂度，h为树的高度
+    private int find(int p) {
+
+        if (p < 0 && p >= parent.length) {
+            throw new IllegalArgumentException("p is out of bound");
+        }
+
+        while (p != parent[p]) {
+            p = parent[p];
+        }
+        return p;
+    }
+
+    // 查看元素p和元素q是否所属一个集合
+    @Override
+    public boolean isConnected(int p, int q) {
+        return find(p) == find(q);
+    }
+
+    // 合并元素p和元素q所属的集合
+    // O(h) 复杂度，h为树的高度
+    @Override
+    public void unionElements(int p, int q) {
+        int pRoot = find(p);
+        int qRoot = find(q);
+        if (pRoot == qRoot) {
+            return;
+        }
+
+
+        // 基于 size 优化 quick union
+        // 根据两个元素所在树的元素个数不同判断合并方向
+        // 将元素个数少的集合合并到元素个数多的集合上
+        if (sz[pRoot] < sz[qRoot]) {
+            parent[pRoot] = qRoot;
+            sz[qRoot] += sz[pRoot];
+        } else { // sz[pRoot] <= sz[qRoot]
+            parent[qRoot] = pRoot;
+            sz[pRoot] += sz[qRoot];
+        }
+    }
+}