399. 除法求值(并查集)

399. 除法求值

给你一个变量对数组 equations 和一个实数值数组 values 作为已知条件，其中 equations[i] = [Ai, Bi] 和 values[i] 共同表示等式 Ai / Bi = values[i] 。每个 Ai 或 Bi 是一个表示单个变量的字符串。

另有一些以数组 queries 表示的问题，其中 queries[j] = [Cj, Dj] 表示第 j 个问题，请你根据已知条件找出 Cj / Dj = ? 的结果作为答案。

返回 所有问题的答案 。如果存在某个无法确定的答案，则用 -1.0 替代这个答案。如果问题中出现了给定的已知条件中没有出现的字符串，也需要用 -1.0 替代这个答案。

注意：输入总是有效的。你可以假设除法运算中不会出现除数为 0 的情况，且不存在任何矛盾的结果。

 

示例 1：

输入：equations = [["a","b"],["b","c"]], values = [2.0,3.0], queries = [["a","c"],["b","a"],["a","e"],["a","a"],["x","x"]]
输出：[6.00000,0.50000,-1.00000,1.00000,-1.00000]
解释：
条件：a / b = 2.0, b / c = 3.0
问题：a / c = ?, b / a = ?, a / e = ?, a / a = ?, x / x = ?
结果：[6.0, 0.5, -1.0, 1.0, -1.0 ]

示例 2：

输入：equations = [["a","b"],["b","c"],["bc","cd"]], values = [1.5,2.5,5.0], queries = [["a","c"],["c","b"],["bc","cd"],["cd","bc"]]
输出：[3.75000,0.40000,5.00000,0.20000]

示例 3：

输入：equations = [["a","b"]], values = [0.5], queries = [["a","b"],["b","a"],["a","c"],["x","y"]]
输出：[0.50000,2.00000,-1.00000,-1.00000]

 

提示：

• 1 <= equations.length <= 20
• equations[i].length == 2
• 1 <= Ai.length, Bi.length <= 5
• values.length == equations.length
• 0.0 < values[i] <= 20.0
• 1 <= queries.length <= 20
• queries[i].length == 2
• 1 <= Cj.length, Dj.length <= 5
• Ai, Bi, Cj, Dj 由小写英文字母与数字组成

 1 class Solution {
 2 public:
 3     vector<int> parent; // 存储当前节点的根节点
 4     vector<double> weight; // 存储当前节点到根节点的权值
 5     void initUnionFind(int n) {
 6         parent.resize(n);
 7         weight.resize(n);
 8         for (int i = 0; i < n; i++) {
 9             parent[i] = i;
10             weight[i] = 1; // 自己与自己的商为1
11         }
12     }
13     // 获取x与y的商
14     double getTheQuotientOfTwoNumbers(int x, int y) {
15         int xRoot = findRoot(x);
16         int yRoot = findRoot(y);
17         // 如果x与y在同一集合中,则获取x与y的商,否则不能获取到商
18         if (xRoot == yRoot){
19             return (weight[x] / weight[y]);
20         } else {
21             return -1.0;
22         }
23     }
24     void unify(int x, int y, double value) {
25         int xRoot = findRoot(x);
26         int yRoot = findRoot(y);
27         if (xRoot == yRoot) {
28             return;
29         }
30         parent[xRoot] = yRoot;
31         weight[xRoot] = (weight[y] * value) / weight[x];
32         return;
33     }
34     int findRoot(int x) {
35         if (x != parent[x]) {
36             int next = parent[x];
37             parent[x] = findRoot(next); // 递归调用找到x父节点的根节点
38             weight[x] *= weight[next]; // 查找时更新节点到根节点的权值
39             x = next;
40         }
41         return parent[x];
42     }
43     vector<double> calcEquation(vector<vector<string>>& equations, vector<double>& values, vector<vector<string>>& queries) {
44         int n = equations.size();
45         initUnionFind(2 * n);
46         unordered_map<string, int> hashMap; // 存储小写字母与数字的映射关系
47         int id = 0;
48         for (unsigned int i = 0; i < equations.size(); i++) {
49             string str1 = equations[i][0];
50             string str2 = equations[i][1];
51             if (hashMap.count(str1) <= 0) {
52                 hashMap[str1] = id;
53                 id++;
54             }
55             if (hashMap.count(str2) <= 0) {
56                 hashMap[str2] = id;
57                 id++;
58             }
59             unify(hashMap[str1], hashMap[str2], values[i]);
60         }
61         // 查询操作
62         vector<double> ans;
63         for (unsigned int i = 0; i < queries.size(); i++) {
64             string str1 = queries[i][0];
65             string str2 = queries[i][1];
66             if (hashMap.count(str1) > 0 && hashMap.count(str2) > 0) {
67                 ans.push_back(getTheQuotientOfTwoNumbers(hashMap[str1], hashMap[str2]));
68             } else {
69                 ans.push_back(-1.0);
70             }
71         }
72         return ans;
73     }
74 };

标签：parent,weight,int,查集,values,queries,求值,399,equations
来源： https://www.cnblogs.com/MGFangel/p/16208434.html