LeetCode题解——冗余连接(并查集)——java实现

在本问题中, 树指的是一个连通且无环的无向图。

输入一个图，该图由一个有着N个节点 (节点值不重复1, 2, ..., N) 的树及一条附加的边构成。附加的边的两个顶点包含在1到N中间，这条附加的边不属于树中已存在的边。

结果图是一个以边组成的二维数组。每一个边的元素是一对[u, v] ，满足 u < v，表示连接顶点u 和v的无向图的边。

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。答案边 [u, v] 应满足相同的格式 u < v。

示例 1：

示例 1：

输入: [[1,2], [1,3], [2,3]]
输出: [2,3]
解释: 给定的无向图为:
  1
 / 
2 - 3

示例 2：

输入: [[1,2], [2,3], [3,4], [1,4], [1,5]]
输出: [1,4]
解释: 给定的无向图为:
5 - 1 - 2
    |   |
    4 - 3

注意:

    输入的二维数组大小在 3 到 1000。
    二维数组中的整数在1到N之间，其中N是输入数组的大小。
解题思路：

　　使用并查集，比较一边的两个节点的根节点是否相等，如果相等说明能构成闭环，否则没问题

　　并查集的思想：把当前值A作为下标值去数组中递归查找，如果查到的值正好等于当前值A，说明该节点是根节点，是最老大哥，如果2个节点查到的根节点不不相等，那就合并，任大哥，任意一个作为大哥都可以，具体代码实现如下：

package com.yang.test;

import java.util.Arrays;

/**
 * @date 2021/1/1320:32
 */
public class Solution {
    public static void main(String[] arg0){
        int[][] edges = new int[][]{{1,2},{2,3},{3,4},{1,4},{2,4},{1,3}};
        Solution solution = new Solution();
        int[] target = solution.findRedundantConnection(edges);
        for (int i : target) {
            System.out.println(i);
        }
//        System.out.println(Arrays.asList(target));
    }

    public int[] findRedundantConnection(int[][] edges) {

        int maxValue = 0;//从edges中找最大值，用来创建并查集数组
        for (int i = 0; i < edges.length; i++) {
            int a = edges[i][0];
            int b = edges[i][1];
            maxValue = Math.max(Math.max(a, b),maxValue);
        }
        int parents[] = new int[maxValue+1];
        //为根节点赋值，默认每个下标值的根都是他自己，起初都是自成一派
        for (int i = 1; i <= maxValue; i++) {
            parents[i] = i;
        }
        int i = 0;//用来表示有多个冗余时，在targets存放的位置，依次++
        int[][] targets = new int[maxValue+1][2];
        for (int[] edge : edges) {
            int a = edge[0];
            int b = edge[1];
            int pa = find(a, parents);
            int pb = find(b, parents);
            if(pa == pb) {
                targets[i] = edge;
                i++;
            }else {
                //如果a、b两个的根节点不是同一个，就让他们父类认大哥，随便认，谁当大哥都行
                parents[pa] = pb;
            }
        }
        //有多个冗余时，取targets里的最后一次冗余
        return targets[i-1];

    }
    /**
     * 并查集查找 parents里每个下标对应的值是他的父类，如果父类和他相等，说明他就是大哥
     * @author yang yajun
     * @date 2021/1/13 20:49
     * @Description: TODO
     */
    private int find(int a, int[] parents) {
        if (a == parents[a]) {//如果下标值存的是他自己，就是大哥
            return a;
        }else{
            return find(parents[a], parents);
            //这句话可以减少查询次数，将a的根节点直接放在a的位置，下次再查就不用依次递归
//          return parents[a] = find(parents[a], parents);
        }
    }
}