等式方程的可满足性
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题目描述
代码结果
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/*
题目思路:
- 使用并查集(Union-Find)数据结构解决。
- 使用 Java Stream 处理字符串数组,首先处理所有相等关系,将它们放在同一个集合中。
- 然后处理所有不等关系,检查它们是否在同一个集合中,如果是则返回 false。
*/
import java.util.stream.*;
public class Solution {
private int[] parent;
public boolean equationsPossible(String[] equations) {
parent = IntStream.range(0, 26).toArray();
Stream.of(equations)
.filter(eq -> eq.charAt(1) == '=')
.forEach(eq -> union(eq.charAt(0) - 'a', eq.charAt(3) - 'a'));
return Stream.of(equations)
.filter(eq -> eq.charAt(1) == '!')
.noneMatch(eq -> find(eq.charAt(0) - 'a') == find(eq.charAt(3) - 'a'));
}
private void union(int x, int y) {
int rootX = find(x);
int rootY = find(y);
parent[rootX] = rootY;
}
private int find(int x) {
if (parent[x] != x) {
parent[x] = find(parent[x]);
}
return parent[x];
}
}
解释
方法:
该题解采用了并查集的数据结构来处理等式方程的可满足性问题。首先,初始化一个大小为26的并查集,代表26个字母。然后,遍历所有等式,如果是相等关系('=='),则将两个变量合并到同一个集合中。在合并的过程中,使用路径压缩优化,以加快查找根节点的速度。最后,再次遍历所有等式,如果是不等关系('!='),则检查两个变量是否在同一个集合中,如果是,则表示无法满足所有给定的方程,返回false。如果所有不等关系都没有矛盾,则返回true。
时间复杂度:
O(N)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
🦆
在并查集中,如何确保通过路径压缩优化后,所有节点都正确指向其根节点?
▷🦆
请问在处理不等式'!='时,如果两个变量已经在一个集合中,为何可以立即判断整个方程组不满足而返回false?
▷🦆
在合并过程中,为什么选择将一个变量的根节点直接设置为另一个变量的根节点,而不采用其他合并策略如按秩合并?
▷🦆
如果等式数组中只包含'!='关系,该算法是否仍然有效,或者需要进行调整?
▷