disjoint-set data structure

Üdvözlöm, Ön a disjoint-set data structure szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a disjoint-set data structure szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a disjoint-set data structure szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a disjoint-set data structure szóról tudni kell, itt található. A disjoint-set data structure szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. Adisjoint-set data structure és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.

Főnév

disjoint-set data structure (tsz. disjoint-set data structures)

  1. (informatika) A disjoint-set data structure, magyarul diszjunkt halmazok adatstruktúra (más néven unió-find vagy merge-find struktúra), olyan adatstruktúra, amely hatékonyan kezeli a nem metsződő halmazok gyűjteményét, és támogatja az alábbi két alapműveletet:



🔧 Alapműveletek

  1. Find(x) – Meghatározza, melyik halmazba tartozik az x elem. → Visszaad egy képviselőt (representative), ami a halmaz azonosítója.
  2. Union(x, y) – Összevonja x és y halmazait, amennyiben különbözőek. → Az x és y elemek képviselői egyesülnek.



🎯 Alkalmazások

  • Gráf algoritmusokban (pl. Kruskal algoritmus a minimális feszítőfához)
  • Képfeldolgozásban (pl. régiók összekapcsolása)
  • Dinamikus összefüggésvizsgálat (pl. csoporttagság, hálózati összeköttetés)
  • Hálózatmodellezés (pl. klikkek, komponensek kezelése)



🧠 Implementáció – Fa reprezentáció

A diszjunkt halmazokat gyökérfa-struktúrával reprezentálják:

  • Minden elem mutat a szülőjére.
  • A gyökér az a képviselő, amely önmagára mutat.
  • A find(x) rekurzívan halad felfelé a fában.



⚙️ Optimalizálási technikák

1. Path Compression (útvonal-tömörítés)

A find(x) művelet során az x és minden őse közvetlenül a gyökérhez lesz kötve, így a későbbi find műveletek gyorsabbak lesznek.

2. Union by Rank / Size

A union(x, y) során a kisebb mélységű/elemszámú fát kapcsolják a nagyobbhoz, így elkerülhető a túlmély fa.

👉 A fenti két technika kombinációjával a műveletek átlagos futási ideje közelít az inverz Ackermann-függvényhez, ami kvázi-konstans idő.



🧪 Példa

int parent;  // Minden elemhez egy szülő

// Inicializálás
void makeSet(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i)
        parent = i;
}

// Find művelet path compression-nel
int find(int x) {
    if (parent != x)
        parent = find(parent);
    return parent;
}

// Union művelet
void unionSets(int x, int y) {
    int rootX = find(x);
    int rootY = find(y);
    if (rootX != rootY)
        parent = rootX;
}

Összefoglalás

A disjoint-set data structure kulcsfontosságú eszköz összefüggésvizsgálathoz és klaszterezéshez, különösen gráfalgoritmusokban. A find és union műveletek hatékony optimalizálása révén nagy adathalmazokon is gyors és skálázható megoldásokat tesz lehetővé.