Compare the performance between recursive and non-recursive implementation of path compression in UF.

liuyubobobo · liuyubobobo · commit 108a12e7529f · 2017-06-16T10:11:13.000-07:00
diff --git a/06-Union-Find/Course Code (C++)/Optional-01-Same-Cases-Test-for-UF/UnionFind6.h b/06-Union-Find/Course Code (C++)/Optional-01-Same-Cases-Test-for-UF/UnionFind6.h
@@ -0,0 +1,87 @@
+//
+// Created by liuyubobobo on 6/16/17.
+//
+
+#ifndef OPTIONAL_01_SAME_CASES_TEST_FOR_UF_UNIONFIND6_H
+#define OPTIONAL_01_SAME_CASES_TEST_FOR_UF_UNIONFIND6_H
+
+#include <cassert>
+
+using namespace std;
+
+// 我们的第六版Union-Find, 路径压缩使用递归的方式
+namespace UF5{
+
+    class UnionFind{
+
+    private:
+        // rank[i]表示以i为根的集合所表示的树的层数
+        // 在后续的代码中, 我们并不会维护rank的语意, 也就是rank的值在路径压缩的过程中, 有可能不在是树的层数值
+        // 这也是我们的rank不叫height或者depth的原因, 他只是作为比较的一个标准
+        // 关于这个问题，可以参考问答区：http://coding.imooc.com/learn/questiondetail/7287.html
+        int* rank;
+        int* parent; // parent[i]表示第i个元素所指向的父节点
+        int count;   // 数据个数
+
+    public:
+        // 构造函数
+        UnionFind(int count){
+            parent = new int[count];
+            rank = new int[count];
+            this->count = count;
+            for( int i = 0 ; i < count ; i ++ ){
+                parent[i] = i;
+                rank[i] = 1;
+            }
+        }
+
+        // 析构函数
+        ~UnionFind(){
+            delete[] parent;
+            delete[] rank;
+        }
+
+        // 查找过程, 查找元素p所对应的集合编号
+        // O(h)复杂度, h为树的高度
+        int find(int p){
+            assert( p >= 0 && p < count );
+
+            // path compression 2, 递归算法
+            if( p != parent[p] )
+                parent[p] = find( parent[p] );
+            return parent[p];
+        }
+
+        // 查看元素p和元素q是否所属一个集合
+        // O(h)复杂度, h为树的高度
+        bool isConnected( int p , int q ){
+            return find(p) == find(q);
+        }
+
+        // 合并元素p和元素q所属的集合
+        // O(h)复杂度, h为树的高度
+        void unionElements(int p, int q){
+
+            int pRoot = find(p);
+            int qRoot = find(q);
+
+            if( pRoot == qRoot )
+                return;
+
+            // 根据两个元素所在树的元素个数不同判断合并方向
+            // 将元素个数少的集合合并到元素个数多的集合上
+            if( rank[pRoot] < rank[qRoot] ){
+                parent[pRoot] = qRoot;
+            }
+            else if( rank[qRoot] < rank[pRoot]){
+                parent[qRoot] = pRoot;
+            }
+            else{ // rank[pRoot] == rank[qRoot]
+                parent[pRoot] = qRoot;
+                rank[qRoot] += 1;   // 此时, 我维护rank的值
+            }
+        }
+    };
+}
+
+#endif //OPTIONAL_01_SAME_CASES_TEST_FOR_UF_UNIONFIND6_H
diff --git a/06-Union-Find/Course Code (C++)/Optional-01-Same-Cases-Test-for-UF/main.cpp b/06-Union-Find/Course Code (C++)/Optional-01-Same-Cases-Test-for-UF/main.cpp
@@ -8,8 +8,8 @@ using namespace std;
 // 在这里, 我们对于不同的UnionFind的实现, 使用相同的测试用例, 让测试结果更加准确
 int main() {
 
-    // 使用1000000的数据规模
-    int n = 1000000;
+    // 使用5,000,000的数据规模
+    int n = 5000000;
 
     srand( time(NULL) );
 
@@ -47,5 +47,8 @@ int main() {
     UF5::UnionFind uf5 = UF5::UnionFind(n);
     UnionFindTestHelper::testUF("UF5", uf5, unionTest, connectTest);
 
+    UF5::UnionFind uf6 = UF5::UnionFind(n);
+    UnionFindTestHelper::testUF("UF6", uf6, unionTest, connectTest);
+
     return 0;
 }
