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将节点分为最大组数

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将节点分为最大组数

2493。将节点分为最大组

>

难度: hard

>主题:广度优先搜索,联合查找,图形

>给您一个正整数n,代表无向图中的节点的数量。节点从1到n。>您还会给您一个2d整数数组边缘,其中边缘[i] = [a

i

,bi>]表示存在bivecrectional 节点ai 和bi之间的边缘。 通知可以断开给定的图。>将图的节点划分为m组(

1个索引

),这样的节点是:>

图中的每个节点完全属于一个组。>对于图中的每个节点,由边缘连接的[ai ,b i]使用索引x,bi属于索引y的组,然后| y -x | = 1.返回>您可以将节点划分的最大组数(即最大值)。返回-1如果不可能将节点与给定条件。

分组>>示例1:

>输入: n = 6,edges = [[1,2],[1,4],[1,5],[2,6],[2,3],[4,6] ]

>输出:4>说明:>如图所示:>将节点5添加到第一个组。>将节点1添加到第二组。>将节点2和4添加到第三组。>将节点3和6添加到第四组。>我们可以看到每个边缘都可以满足。>可以证明,如果我们创建第五组并将任何节点从第三或第四组移动到其中,那么至少在边缘上都无法满足。>>>示例2:>输入:n = 3,edges = [[1,2],[2,3],[3,1]]

>输出:

-1>说明:如果将节点1添加到第一个组,将节点2添加到第二组中,然后将节点3添加到第三组以满足前两个边缘,我们可以看到,第三个边缘将不满足第三个边缘。可以证明不可能分组。>约束:>1 1 4

edges [i] .length == 21 i ,b iai != bi>在任何一对顶点之间最多都有一个边缘。>提示:如果图不是双分,则不可能分组节点。>请注意,我们可以独立解决每个连接的组件的问题,最终答案将只是每个组件中最大组的总数。>

>最后,要解决每个连接的组件的问题,我们可以注意到,如果对于某个节点v,我们将其位置固定在最左边的组中,那么我们也可以评估其他每个节点的位置。该位置是扎根在节点v。

解决方案:

    问题,“将节点分为最大组数” ,涉及确定可以将无向图的节点划分为:的最大组数。

每个节点恰好属于一个组。相邻节点的

组成的索引恰好有1个。如果该图不是双分部分,则不可能进行分组,并且该函数必须返回-1。

>关键点

    图形属性:该图可以断开连接。>>验证:

对于每个连接的组件,检查它是否是双分。如果没有,返回-1。>二分性质:解决方案涉及bfs以验证双方。联合 – 芬德:有效地分组连接的组件。>方法 预处理: 使用邻接列表表示图形。>使用union-find来识别连接的组件。

    bfs验证两肢:>

    对于每个连接的组件,请使用bfs确定它是否为双分。如果不是双分,请返回-1。>计算组计数:

    对于每个连接的组件,使用bfs确定最大深度,代表组的最大数量。

    组合结果:概括所有两部分组件的最大组计数。>

    计划构建图形作为邻接列表。>使用union-find对组连接的组件。

    图中每个节点的>:

    >使用bfs检查图形是否是双分部分,并计算该组件的最大深度。>作为结果,返回所有组件深度的总和。如果任何组件不是双方,请返回-1。

>让我们在php中实现此解决方案: 2493。将节点划分为最大组数>

<?php/** * @param integer $n * @param integer[][] $edges * @return integer */function magnificentsets($n, $edges) { … … … /** * go to ./solution.php */}/** * @param $graph * @param $u * @return int */private function bfs($graph, $u) { … … … /** * go to ./solution.php */}class unionfind { /** * @var array */ private $id; /** * @var array */ private $rank; /** * @param $n */ public function __construct($n) { … … … /** * go to ./solution.php */ } /** * @param $u * @param $v * @return void */ public function unionbyrank($u, $v) { … … … /** * go to ./solution.php */ } /** * @param $u * @return mixed */ public function find($u) { … … … /** * go to ./solution.php */ }}// example usage:$n = 6;$edges = [[1,2], [1,4], [1,5], [2,6], [2,3], [4,6]];echo maxgroups($n, $edges); // output: 4$n = 3;$edges = [[1,2], [2,3], [3,1]];echo maxgroups($n, $edges); // output: -1?>

    解释:1。 union-find类> union-find(不连接集合联合)结构将节点组为连接的组件,并执行两个主要任务:find:>标识节点连接的组件的根。

联合:

>根据等级合并两个连接的组件。

2。 bfs用于两分和深度计算>二分化验证:使用bfs,为节点分配交替的“颜色”。如果相邻的节点共享相同的颜色,则该图不是两部分。

>

>深度计算:>测量bfs树的深度以确定组的最大数量。3。结合结果计算每个连接的组件的最大深度。>添加所有组件的深度以确定结果。示例演练>示例1 输入:

$n = 6; $edges = [[1,2], [1,4], [1,5], [2,6], [2,3], [4,6]];

步骤:>构造邻接列表:

1 -> [2, 4, 5] -> [1, 3, 6] 3 -> [2] 4 -> [1, 6] 5 -> [1] 6 -> [2, 4]

>在连接的组件上使用bfs:组件1:两分。最大深度= 4所有组件中的总和深度:4。>输出:4>示例2

输入:

$n = 3; $edges = [[1,2], [2,3], [3,1]];

步骤:

    >构造邻接列表:

1 -> [2, 3] -> [1, 3] 3 -> [1, 2]

    使用bfs:组件1:不是双方。>输出:-1

时间复杂度

图形结构:

o(e)

    ,其中
    e 是边缘的数量。>>联合 – find:

o(α(n)) ,其中n 是节点的数量(由于路径压缩而几乎恒定)。bfs:o(v e) ,其中 v 是顶点的数量。总体复杂性:o(n e)>>输出示例

$n = 6;$edges = [[1,2], [1,4], [1,5], [2,6], [2,3], [4,6]];echo magnificentSets($n, $edges); // Output: 4$n = 3;$edges = [[1,2], [2,3], [3,1]];echo magnificentSets($n, $edges); // Output: -1

这种方法通过利用bfs进行两性检查和深度计算来有效地处理分组问题,同时利用union-find来简化组件管理。该解决方案处理连接和断开的图形。 联系链接 如果您发现此系列有帮助,请考虑在github上给出 reposority cository >在您喜欢的社交网络上分享帖子。您的支持对我来说意义重大!>如果您想要这样的更多有用的内容,请随时关注我:> linkedin

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