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English Version

题目描述

给定一个由表示变量之间关系的字符串方程组成的数组,每个字符串方程 equations[i] 的长度为 4,并采用两种不同的形式之一:"a==b" 或 "a!=b"。在这里,a 和 b 是小写字母(不一定不同),表示单字母变量名。

只有当可以将整数分配给变量名,以便满足所有给定的方程时才返回 true,否则返回 false。 

 

示例 1:

输入:["a==b","b!=a"]
输出:false
解释:如果我们指定,a = 1 且 b = 1,那么可以满足第一个方程,但无法满足第二个方程。没有办法分配变量同时满足这两个方程。

示例 2:

输入:["b==a","a==b"]
输出:true
解释:我们可以指定 a = 1 且 b = 1 以满足满足这两个方程。

示例 3:

输入:["a==b","b==c","a==c"]
输出:true

示例 4:

输入:["a==b","b!=c","c==a"]
输出:false

示例 5:

输入:["c==c","b==d","x!=z"]
输出:true

 

提示:

  1. 1 <= equations.length <= 500
  2. equations[i].length == 4
  3. equations[i][0] 和 equations[i][3] 是小写字母
  4. equations[i][1] 要么是 '=',要么是 '!'
  5. equations[i][2] 是 '='

解法

并查集。

模板 1——朴素并查集:

# 初始化,p存储每个点的父节点
p = list(range(n))

# 返回x的祖宗节点
def find(x):
    if p[x] != x:
        # 路径压缩
        p[x] = find(p[x])
    return p[x]

# 合并a和b所在的两个集合
p[find(a)] = find(b)

模板 2——维护 size 的并查集:

# 初始化,p存储每个点的父节点,size只有当节点是祖宗节点时才有意义,表示祖宗节点所在集合中,点的数量
p = list(range(n))
size = [1] * n

# 返回x的祖宗节点
def find(x):
    if p[x] != x:
        # 路径压缩
        p[x] = find(p[x])
    return p[x]

# 合并a和b所在的两个集合
if find(a) != find(b):
    size[find(b)] += size[find(a)]
    p[find(a)] = find(b)

模板 3——维护到祖宗节点距离的并查集:

# 初始化,p存储每个点的父节点,d[x]存储x到p[x]的距离
p = list(range(n))
d = [0] * n

# 返回x的祖宗节点
def find(x):
    if p[x] != x:
        t = find(p[x])
        d[x] += d[p[x]]
        p[x] = t
    return p[x]

# 合并a和b所在的两个集合
p[find(a)] = find(b)
d[find(a)] = distance

对于本题,先遍历所有的等式,构造并查集。接着遍历所有不等式,如果不等式的两个变量处于同一个集合,说明发生矛盾,返回 false。否则遍历结束返回 true。

Python3

class Solution:
    def equationsPossible(self, equations: List[str]) -> bool:
        p = [i for i in range(26)]

        def find(x):
            if p[x] != x:
                p[x] = find(p[x])
            return p[x]

        for e in equations:
            a, r, b = ord(e[0]) - ord('a'), e[1:3], ord(e[3]) - ord('a')
            if r == '==':
                p[find(a)] = find(b)
        for e in equations:
            a, r, b = ord(e[0]) - ord('a'), e[1:3], ord(e[3]) - ord('a')
            if r == '!=' and find(a) == find(b):
                return False
        return True

Java

class Solution {
    private int[] p;

    public boolean equationsPossible(String[] equations) {
        p = new int[26];
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            p[i] = i;
        }
        for (String e : equations) {
            int a = e.charAt(0) - 'a', b = e.charAt(3) - 'a';
            String r = e.substring(1, 3);
            if ("==".equals(r)) {
                p[find(a)] = find(b);
            }
        }
        for (String e : equations) {
            int a = e.charAt(0) - 'a', b = e.charAt(3) - 'a';
            String r = e.substring(1, 3);
            if ("!=".equals(r) && find(a) == find(b)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private int find(int x) {
        if (p[x] != x) {
            p[x] = find(p[x]);
        }
        return p[x];
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> p;

    bool equationsPossible(vector<string>& equations) {
        p.resize(26);
        for (int i = 0; i < 26; ++i)
            p[i] = i;
        for (auto e : equations)
        {
            int a = e[0] - 'a', b = e[3] - 'a';
            char r = e[1];
            if (r == '=')
                p[find(a)] = find(b);
        }
        for (auto e : equations)
        {
            int a = e[0] - 'a', b = e[3] - 'a';
            char r = e[1];
            if (r == '!' && find(a) == find(b))
                return false;
        }
        return true;
    }

    int find(int x) {
        if (p[x] != x)
            p[x] = find(p[x]);
        return p[x];
    }
};

Go

var p []int

func equationsPossible(equations []string) bool {
	p = make([]int, 26)
	for i := 1; i < 26; i++ {
		p[i] = i
	}
	for _, e := range equations {
		a, b := int(e[0]-'a'), int(e[3]-'a')
		r := e[1]
		if r == '=' {
			p[find(a)] = find(b)
		}
	}
	for _, e := range equations {
		a, b := int(e[0]-'a'), int(e[3]-'a')
		r := e[1]
		if r == '!' && find(a) == find(b) {
			return false
		}
	}
	return true
}

func find(x int) int {
	if p[x] != x {
		p[x] = find(p[x])
	}
	return p[x]
}

...