Производительность метода поиска объединения, итеративный или рекурсивный

По сути, проблема в том, что я обнаружил, что рекурсивная версия метода union-find быстрее, чем итерационная версия.

// the union find method - recursive
int find(int k) {
if(f[k] != k) f[k] = find(f[k]);
return f[k];
}

// the union find method - iterative
int find(int k){
while(f[k] != k) k = f[k];
return f[k];
}

Контекст проблемы здесь: хороший или плохой баланс.

Проблема в том, что у нас есть баланс, но мы не знаем, хорошо это или плохо.
У нас есть два вида предметов различного веса, одинаковые предметы имеют одинаковый вес. Мы индексируем все элементы до 1,2,3..n. И мы случайным образом выбираем два из них и взвешиваем на весах. Каждый результат взвешивания представлен в форме x, u, v, в которой x — битовый индикатор, 0 для баланса, 1 для дисбаланса, а u и v — индекс двух элементов.

Если баланс плохой, будут противоречия, например, если у нас будут результаты взвешивания, такие как:

0 1 2
1 1 2

Пункт 1 и пункт 2 имеют разные отношения в двух измерениях, поэтому баланс плохой.
Мне нужно написать программу, которая скажет как можно раньше определить, что баланс плохой или хороший.

По сути, это вариация классической проблемы поиска союза.
Я ожидаю, что итеративный метод union-find может привести к повышению производительности, но я получил ограничение по времени, когда рекурсивная версия была принята. Я хочу спросить, почему это ???

И это целая версия моего алгоритма.

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

#define N 10009

int n, m;
int x,u,v;
vector<int> f(2*N+1,0);

// iterative
int find(int k) {
if(k!=f[k]) f[k] = find(f[k]);
return f[k];
}

// recursive
// int find(int k) {
//     while(k!=f[k]) k=f[k];
//     return f[k];
// }

int main(){
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(NULL);
int T; // T is number of test cases
cin >> T;
while(T--){
// n is number of items, m is number of measurements
cin >> n >> m;
f.resize(2*n+1);
for(int i = 0 ; i < 2*n+1; ++i){
f[i] =i;
}

bool flag = false;
int ans = 0;
int r1, r2;
for(int i = 1 ; i <= m ; ++i){
// x is weighing result, u and v are item id.
cin >> x >> u >> v;
if(flag) continue;
if(x == 0) {
// two items are balance
if(find(u) == find(v+n) || find(v) == find(u+n)){
flag = true;
ans = i;
continue;
}
r1 = find(u); r2 = find(v);f[r2] = r1;
r1 = find(u+n); r2= find(v+n); f[r2] = r1;
} else {
// two items are imbalance
if(find(u) == find(v)){
flag = true;
ans = i;
continue;
}
r1 = find(u); r2= find(v+n);f[r2]=r1;
r1 = find(v); r2 = find(u+n);f[r2]=r1;
}
}
if(flag){
cout << "sad" << endl;
cout << ans << endl;
} else
cout << "great" << endl;
}return 0;
}

Пример теста

2
4 5
0 1 3
1 2 4
0 1 4
0 3 4
0 1 2
2 2
0 1 2
1 1 2

0

Решение

Рекурсивные и итеративные версии не делают одно и то же. Рекурсивная версия будет обновляться f[k] с результатом, так что при последующих вызовах с тем же k Значение ответа будет найдено не более одного рекурсивного вызова. Эффект может наблюдаться даже при начальных вызовах, если одно из промежуточных значений уже найдено.

Итерационная версия не обновляет f массив, поэтому последующие вызовы должны будут делать полный цикл, пока ответ не будет найден.

Также возможно, что оптимизатор может встроить часть рекурсии, чтобы она не была такой рекурсивной, как может показаться вначале.

2

Другие решения

Других решений пока нет …

По вопросам рекламы [email protected]