题目
树可以看成是一个连通且 无环 的 无向 图。
给定往一棵 n 个节点 (节点值 1~n) 的树中添加一条边后的图。添加的边的两个顶点包含在 1 到 n
中间,且这条附加的边不属于树中已存在的边。图的信息记录于长度为 n 的二维数组 edges ,edges[i] = [ai, bi]
表示图中在 ai 和 bi 之间存在一条边。请找出一条可以删去的边,删除后可使得剩余部分是一个有着 n 个节点的树。如果有多个答案,则返回数组 edges 中最后出现的边。
提示:
提示:n == edges.length
3 <= n <= 1000
edges[i].length == 2
1 <= ai < bi <=edges.length
ai != bi
edges 中无重复元素
给定的图是连通的
思路
本题是并查集基础题目;
并查集主要用于解决一些元素分组的问题。它管理一系列不相交的集合,并支持两种操作:
- 合并(Union):把两个不相交的集合合并为一个集合。
- 查询(Find):查询两个元素是否在同一个集合中。
即并查集主要是解决就是集合问题,看两个节点在不在一个集合,也可以将两个节点添加到一个集合中
并查集模板如下:
int n = 1005;//节点数量3 到 1000
int father[1005];
//并查集初始化
void init(){
for(int i = 0; i < n; i++){
father[i] = i;
}
}
//并查集里寻根的过程
int find(int u){//找节点u的祖先节点
if(u == father[u]){//如果u的祖先节点就是自己
return u;
}
father[u] = find(father[u]);//否则继续找下去
return father[u];
}
//将v->u 这条边加入并查集
void join(int u, int v){
u = find(u);//找到u的祖先
v = find(v);//找到v的祖先
if(u == v) return;//如果相同,说明两个节点已经在一个集合中
father[v] = u;//否则,加入这条边
}
//判断 u 和 v 是否找到同一个根,即是否在同一个集合中
bool same(int u , int v){//判断两个节点在不在同一个集合中
u = find(u);
v = find(v);
return u == v;
}
具体只需要修改n和father数组的大小就可以了
并查集有三个功能:
- 寻找根节点,函数:
find(int u)
,也就是判断节点 u 的祖先节点是哪个 - 将两个节点接入到同一个集合,函数:
join(int u, int v)
,将两个节点 u和 v连在同一个根节点上 - 判断两个节点是否在同一个集合,函数:
same(int u, int v)
,就是判断两个节点是不是同一个根节点
在本题中,题意为无向图,返回一条可以删去的边,使得结果图是一个有着N个节点的树,如果有多个答案,则返回二维数组中最后出现的边。
那么就可以从前向后遍历每一条边,边的两个节点如果不在同一个集合,就加入集合(即:同一个根节点)。
如果边的两个节点已经出现在同一个集合里,说明这条边的两个节点已经连在一起了,如果再加入这条边一定就出现环了。
java代码如下:
class Solution {
private int n;
private int[] father;
public Solution(){
n = 1005;
father = new int[n];
//并查集初始化
for(int i = 0; i < n; i++){
father[i] = i;
}
}
// 并查集里寻根的过程,找父节点
public int find(int u){
if(u == father[u]){
return u;
}
father[u] = find(father[u]);
return father[u];
}
//将v->u 这条边加入并查集
public void join(int u, int v){
u = find(u);
v = find(v);
if(u == v) return;
fatjer[v] = u;
}
public boolean same(int u, int v){
u = find(u);
v = find(v);
return u == v;
}
public int[] findRedundantConnection(int[][] edges){
for(int i = 0; i < edges.length; i++){
if(same(edges[i][0],edges[i][1])){//edges[i][0] 表示第i条边的起始节点,edges[i][1]表示第i条边的结束节点,这里的判断就是说这条边的两个节点是否在同一个集合中,如果在的话,那就说明这两个节点之间连接的这条边是冗余连接,会构成环,需要删除
return edges[i];//如果在同一个集合中,说明这条边是冗余的,加入后会成环,返回这条边
} else {
join(edges[i][0],edges[i][1]);//否则加入这条边
}
}
return null;
}
}
其中,主函数的代码很少,就判断一下边的两个节点在不在同一个集合就可以了