Leetcode（712）-账户合并

Posted 2021-01-02 Mini_Coconut

给定一个列表 accounts，每个元素 accounts[i] 是一个字符串列表，其中第一个元素 accounts[i][0] 是 名称 (name)，其余元素是 emails 表示该帐户的邮箱地址。

现在，我们想合并这些帐户。如果两个帐户都有一些共同的邮件地址，则两个帐户必定属于同一个人。请注意，即使两个帐户具有相同的名称，它们也可能属于不同的人，因为人们可能具有相同的名称。一个人最初可以拥有任意数量的帐户，但其所有帐户都具有相同的名称。

合并帐户后，按以下格式返回帐户：每个帐户的第一个元素是名称，其余元素是按顺序排列的邮箱地址。accounts 本身可以以任意顺序返回。

例子 1:

Input: 
accounts = [["John", "[email protected]", "[email protected]"], ["John", "[email protected]"], ["John", "[email protected]", "[email protected]"], ["Mary", "[email protected]"]]
Output: [["John", ‘[email protected]‘, ‘[email protected]‘, ‘[email protected]‘],  ["John", "[email protected]"], ["Mary", "[email protected]"]]
Explanation: 
  第一个和第三个 John 是同一个人，因为他们有共同的电子邮件 "[email protected]"。 
  第二个 John 和 Mary 是不同的人，因为他们的电子邮件地址没有被其他帐户使用。
  我们可以以任何顺序返回这些列表，例如答案[[‘Mary‘，‘[email protected]‘]，[‘John‘，‘[email protected]‘]，
  [‘John‘，‘[email protected]‘，‘[email protected]‘，‘[email protected]‘]]仍然会被接受。

注意：

• accounts的长度将在[1，1000]的范围内。
• accounts[i]的长度将在[1，10]的范围内。
• accounts[i][j]的长度将在[1，30]的范围内。

思路：这道题是并查集的考查。但是对于具体的实现方法，还是要多多想想。我一开始想的是，将列表中，每组的每个邮箱的父亲设为第一个元素，也就是accounts[i][0]。但是因为有重名的原因，这样的话没法进行合并，因为例子中，显然第一个和第三个的John是一个人，而第二个John是另外一个人，所以好像邮箱才是用来区分人的元素。

如何找到并查集中所谓的父亲节点是主要的问题，既然不能用名字，那么我们就用每组邮箱中的第一个邮箱来作为这一组的上级（父亲）。

首先我们需要初始化，每个邮箱的父亲是自己，而且还要存储一下每组的拥有者，就是accounts[i][0]。然后遍历，将每一组的邮箱的父亲都设为该组的第一个邮箱。接着利用map来操作（主要利用它的唯一性）map<string, set<string>>，第一个用来存祖宗，第二个用来存该祖宗下的所有子节点（即第一个存的是祖宗邮箱，第二个存的是祖宗是该邮箱的所有邮箱，包括它本身），遍历每个邮箱，将邮箱插入到map中。这里我们注意，虽然是个简单的插入过程，但是，实际的操作是：如果map中存在这个祖宗节点，那么将该邮箱直接插入到其后面的子集中，如果不存在，将该邮箱的祖宗以及自己本身放到map中。

为什么又出来个祖宗节点呢，因为每组的父亲只是第一个邮箱，如果该邮箱出现在其他组的子节点处，那么从整个局势上看，最后要以祖宗划山头的，自己不是祖宗，自己要带着自己的子节点，全部投奔祖宗去。所以每次放到map中时，同样要寻根。才能放入。

最后要将拥有者加进去才符合输出的规范。

string find(string s, map<string, string> &p)//递归寻根
{  
        return p[s] == s ? s : find(p[s], p);  
}  
vector<vector<string>> accountsMerge(vector<vector<string>>& accounts) 
{  
        map<string, string> owner;     // map from the 邮箱 to 名字  
        map<string, string> parents;   // map from an 邮箱 to its 邮箱的父亲 
        map<string, set<string>> unions;    // the unions of accounts  并查集string下的结点们
        for (int i = 0; i < accounts.size(); ++i) {  //初始化
            for (int j = 1; j < accounts[i].size(); ++j) {  
                parents[accounts[i][j]] = accounts[i][j];   // 初始化自己是父亲
                owner[accounts[i][j]] = accounts[i][0];  //保存一下每个邮箱的拥有者
            }  
        }  
        for (int i = 0; i < accounts.size(); ++i) {    // find and union 查找与合并 
            string ancestor = find(accounts[i][1], parents);  
            for (int j = 2; j < accounts[i].size(); ++j) {  
                parents[find(accounts[i][j], parents)] = ancestor;  
            }  
        }  
        for (int i = 0; i < accounts.size(); ++i) {  //将每个邮箱结点放入它的根节点带领的并查集中
            for (int j = 1; j < accounts[i].size(); ++j) {  
                unions[find(accounts[i][j], parents)].insert(accounts[i][j]); 
            }  
        }  
        vector<vector<string>> res;
    map<string, set<string>>::iterator p=unions.begin();
        for (;p!=unions.end();p++) {  //取出每一个map对
        vector<string> emails(p->second.begin(), p->second.end());  
        emails.insert(emails.begin(), owner[p->first]);  //在emails.begin()前面插入owner[p.first]元素
            res.push_back(emails);  
        }  
        return res;  
    } 

还有一种方案，就是将每组邮箱的行号作为父亲，这样更加简洁。

vector<int> f;
vector<int> r; 
int findF(int x)//找父亲节点
{
        while (f[x] != x)
            x = f[x];
        return x;
    } 
    void merge(int x, int y)//合并，如果两个节点的祖宗相同，返回，如果不同，要归入一个祖宗门下
    {
        int fx = findF(x);
        int fy = findF(y);
        
        if (fx == fy)
            return;
        
        if (r[fx] == r[fy])
            r[fx]++;
        
        if (r[fx] > r[fy])
            f[fy] = fx;
        else
            f[fx] = fy;
    }
    vector<vector<string>> accountsMerge(vector<vector<string>>& accounts) 
    {
        int n = accounts.size();
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            f.push_back(i);//初始化每组的父亲为行号
            r.push_back(1);
        }
        
        map<string,int> m;//m 从邮箱到行号的映射
        vector<vector<string>> ret;
        if (n == 0)
            return ret;
        
        for (int i = 1; i < accounts[0].size(); i++)
        {
            m[accounts[0][i]] = 0;
        }
        
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            for (int j = 1; j < accounts[i].size(); j++)
            {
                if (m.find(accounts[i][j]) != m.end())//如果m中存在这个邮箱
                {
                    merge(m[accounts[i][j]], i);
                }
                else
                    m[accounts[i][j]] = i;//如果不存在，插入
            }
        }     
        map<string,int>::iterator it;
        map<int, vector<string>> km;
        for (it = m.begin(); it != m.end(); it++)
        {
            int k = findF(it->second);
            if (km.find(k) == km.end())
                km[k].push_back(accounts[k][0]);
            km[k].push_back(it->first);
        }
        
        map<int, vector<string>>::iterator it2;
        for (it2 = km.begin(); it2 != km.end(); it2++)
        {
            ret.push_back(it2->second);
        }
        return ret;
    }