Union Find
Detailed guide and Python implementation for the 'Union Find' problem.
1. 学ぶ
The 'Union Find' problem is a key challenge in the Graphs section.
This implementation focuses on easy-level logic in Python.
We prioritize technical accuracy and code readability in our provided solutions.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualizing the logic flow for Union Find.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Read the problem statement for Union Find carefully.
2. Formulate brute force
Draft a simple iterative solution.
3. Identify inefficiency
Look for redundant calculations.
4. Optimize search path
Use hashing or sorting to speed up the process.
5. Final Implementation
Clean up the code for production standards.
問題提起
Write a function detect_cycle_union_find(V, edges) that detects if there is a cycle in an undirected graph of V vertices and a list of edges edges represented as pairs (u, v) using the Union-Find data structure. Return True if a cycle exists, else False.
- •1 <= V <= 1000
- •0 <= len(edges) <= 2000
例
V = 3, edges = [(0, 1), (1, 2), (2, 0)]
True
Edge (2, 0) connects vertices 2 and 0 which are already in the same subset, detecting a cycle.
V = 3, edges = [(0, 1), (1, 2)]
False
No subset connections merge vertices already in the same subset.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Empty input structures
- Single element inputs
- Large numerical bounds
解決する準備はできましたか?
Open the problem in PyRun's browser-based Python editor. Your code runs fully offline — no server required.
インタビューの洞察とバリエーション
複雑さの分析の内訳
なぜ時間がかかるのか: Directly evaluates all possibilities.
なぜ宇宙なのか: Uses standard local memory.
なぜ時間がかかるのか: Optimized paths reduce total operations.
なぜ宇宙なのか: May trade memory for speed.
最適化されたソリューションの Python コード
最適化されたソリューションの Python コード
class UnionFindOpt:
def __init__(self, n):
self.parent = list(range(n))
self.rank = [0] * n
def find(self, i):
if self.parent[i] == i: return i
self.parent[i] = self.find(self.parent[i])
return self.parent[i]
def union(self, i, j):
root_i = self.find(i)
root_j = self.find(j)
if root_i != root_j:
if self.rank[root_i] < self.rank[root_j]: self.parent[root_i] = root_j
elif self.rank[root_i] > self.rank[root_j]: self.parent[root_j] = root_i
else:
self.parent[root_i] = root_j
self.rank[root_j] += 1ブルート フォース コード (スポイラーガード付き)
ブルート フォース コード (スポイラーガード付き)
class UnionFindBrute:
def __init__(self, n):
self.parent = list(range(n))
def find(self, i):
if self.parent[i] == i: return i
return self.find(self.parent[i])
def union(self, i, j):
self.parent[self.find(i)] = self.find(j)Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Graphs data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Standard Graphs problem properties apply.
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