990. 等式方程的可满足性

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 '='

解题分析及思路:

方法:并查集

思路:

此题有两种关系:

  1. a == b,代表ab相等
  2. a !=b ,代表ab不等

此处方程两边的字母可以看作两个节点,中间的==或者!=代表关系,那么:

  1. 如果a == b,那么ab相等,那么ab的父节点应该是同一个
  2. 如果a != b,那么ab不等,那么ab的父节点应该是不相同的

那么问题回归到并查集,通过并查集判断是否满足方程

  1. 当关系不互斥时(即为 ==的情况),将ab合并
  2. 当关系互斥时(即为!=的情况时,可能会出出现),如果ab的父节点不相同,那么ab不等,返回false

所以我们需要需要处理关系为==的方程,然后再考虑关系为!=的方程,然后通过并查集判断是否满足方程

func equationsPossible(equations []string) bool {
	sort.Slice(equations, func(i, j int) bool {
		if equations[i][1] == '!' {
			return false
		}
		return true
	})
	var parent = make([]int, 26)
	for i := 0; i < 26; i++ {
		parent[i] = i
	}
	var find func(int) int
	find = func(x int) int {
		if parent[x] != x {
			parent[x] = find(parent[x])
		}
		return parent[x]
	}
	var union func(int, int)
	union = func(x, y int) {
		parent[find(x)] = find(y)
	}
	for index := range equations {
		left, symbol, right := equations[index][0], equations[index][1], equations[index][3]
		if symbol == '=' {
			union(int(left-'a'), int(right-'a'))
		} else if find(int(left-'a')) == find(int(right-'a')) {
			return false
		}
	}
	return true
}

复杂度:

  • 时间复杂度:O(n + C *log C),其中n为方程个数,C为变量个数
  • 空间复杂度:O(C)

执行结果:

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