答案是C++中并查集通过parent和rank数组实现,支持find和unionSet操作,结合路径压缩与按秩合并优化效率。初始化时每个元素自成一集,find查找根节点并压缩路径,unionSet按秩合并两集,isConnected判断连通性,适用于Kruskal算法等场景。

在C++中实现并查集(Union-Find Set),也叫不相交集合(Disjoint Set),主要用于高效处理集合的合并与查询问题。典型应用场景包括连通分量判断、最小生成树中的Kruskal算法等。
基本结构与核心操作
并查集主要支持两个操作:
- find(x):查找元素x所在集合的代表(根节点)
- unionSet(x, y):将包含x和y的两个集合合并
为了提高效率,通常结合“路径压缩”和“按秩合并”两种优化策略。
数组实现父节点与秩
使用两个数组:
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- parent[]:记录每个节点的父节点
- rank[]:记录每棵树的深度(用于按秩合并)
初始化时,每个元素的父节点是自己,秩为0。
代码实现示例
以下是完整的C++实现:
// 并查集类实现 class UnionFind { private: vector使用示例
如何在主函数中使用这个并查集:
int main() { UnionFind uf(5); // 创建5个元素的并查集 uf.unionSet(0, 1); uf.unionSet(1, 2); uf.unionSet(3, 4); cout基本上就这些。路径压缩让find接近O(1),按秩合并控制树高,整体效率非常高。









