leetcode-等式方程的可满足性

756 阅读2分钟

携手创作,共同成长!这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第3天,点击查看活动详情

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

思路

本题挺有意思的,直白想来,不等于是默认正常的,如果要不满足这个方程,必须是等于和不等于有矛盾,2个变量之间即等于又不等于。由于等号具有传递性,即如果满足a = bb = c,那么一定就有a = c。我们可以把a b c放到同一个组里面,可以使用一种数据结构--并查集。
由于总共只有26个英文字母,范围非常小,这里合并操作可以直接做合并,不做降高处理。
所以整体思路就是,遍历一遍所有的等式,将所有的等号连接式子的变量都union在一起,然后再次遍历所有的不等式,查找他们的变量是否在同一个集合中,在同一个集合中,就产生矛盾,返回false;所有的都遍历后,没有发现矛盾,就返回true。

Java版本代码

class Solution {
    public boolean equationsPossible(String[] equations) {
        int[] parent = new int[26];
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            parent[i] = i;
        }
        for (String item : equations) {
            if (item.charAt(1) == '=') {
                union990(parent, item.charAt(0)-'a', item.charAt(3)-'a');
            }
        }
        for (String item : equations) {
            if (item.charAt(1) == '!') {
                if (find990(parent, item.charAt(0)-'a') == find990(parent, item.charAt(3)-'a')) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    private static void union990(int[] parent, int a, int b) {
        parent[find990(parent, a)] = find990(parent, b);
    }

    private static int find990(int[] parent, int a) {
        if (parent[a] != a) {
            return find990(parent, parent[a]);
        }
        return a;
    }
}