1202. 交换字符串中的元素(并查集)

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1202. 交换字符串中的元素

给你一个字符串 s，以及该字符串中的一些「索引对」数组 pairs，其中 pairs[i] = [a, b] 表示字符串中的两个索引（编号从 0 开始）。

你可以 任意多次交换 在 pairs 中任意一对索引处的字符。

返回在经过若干次交换后，s 可以变成的按字典序最小的字符串。

示例 1:

输入：s = "dcab", pairs = [[0,3],[1,2]]
输出："bacd"
解释： 
交换 s[0] 和 s[3], s = "bcad"
交换 s[1] 和 s[2], s = "bacd"

示例 2：

输入：s = "dcab", pairs = [[0,3],[1,2],[0,2]]
输出："abcd"
解释：
交换 s[0] 和 s[3], s = "bcad"
交换 s[0] 和 s[2], s = "acbd"
交换 s[1] 和 s[2], s = "abcd"

示例 3：

输入：s = "cba", pairs = [[0,1],[1,2]]
输出："abc"
解释：
交换 s[0] 和 s[1], s = "bca"
交换 s[1] 和 s[2], s = "bac"
交换 s[0] 和 s[1], s = "abc"

提示：

• 1 <= s.length <= 10^5
• 0 <= pairs.length <= 10^5
• 0 <= pairs[i][0], pairs[i][1] < s.length
• s 中只含有小写英文字母

 1 class UinionFindeSet {
 2 public:
 3     void init(int n) {
 4         parent.resize(n);
 5         rank.resize(n);
 6         for (int i = 0; i < n; i++) {
 7             parent[i] = i;
 8             rank[i] = 1;
 9         }
10         return;
11     }
12     int findRoot(int x) {
13         int root = x;
14         // 找出x所属的根节点
15         while (root != parent[root]) {
16             root = parent[root];
17         }
18         // 路径压缩
19         while (x != root) {
20             int next = parent[x];
21             parent[x] = root;
22             x = next; 
23         }
24         return root;
25     }
26     bool isConnected(int x, int y) {
27         return (findRoot(x) == findRoot(y));
28     }
29     void unify(int x, int y) {
30         if (isConnected(x, y)) {
31             return;
32         }
33         int xRoot = findRoot(x);
34         int yRoot = findRoot(y);
35         if (parent[xRoot] <= parent[yRoot]) {
36             parent[xRoot] = yRoot;
37             rank[yRoot]++;
38         } else {
39             parent[yRoot] = xRoot;
40             rank[xRoot]++;
41         }
42         return;
43     }
44 private:
45     vector<int> parent; // 存储节点的根节点
46     vector<int> rank; // 同属于同一个根节点下的节点的个数
47 };
48 class Solution : public UinionFindeSet {
49 public:
50     string smallestStringWithSwaps(string s, vector<vector<int>>& pairs) {
51         if (pairs.size() == 0) {
52             return s;
53         }
54         int n = s.size();
55         // 1、初始化并查集
56         init(n);
57         // 2、合并存在交集的交换对
58         for (auto &pair : pairs) {
59             unify(pair[0], pair[1]);
60         }
61         // 3、建立代表元与同属于同一代表元字符集的映射,key->字符所属的代表元,value->该代表元下的所有字符集
62         unordered_map<int, vector<char>> hashMap;
63         hashMap.reserve(26); // key值为小写英文字符,hash表最大容量为26
64         for (int i = 0; i < n; i++) {
65             hashMap[findRoot(i)].push_back(s[i]);
66         }
67         // 4、对同一代表元下的字符集降序排列
68         for (auto &pair : hashMap) {
69             sort(pair.second.begin(), pair.second.end(), [](int x, int y) {
70                 return x > y;
71             });
72         }
73         // 5、重组字符串s
74         for (int i = 0; i < n; i++) {
75             int root = findRoot(i);
76             s[i] = hashMap[root].back();
77             hashMap[root].pop_back();
78         }
79         return s;
80     }
81 };

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