Leetcode 1584(1-19-2021) Python

1584. 连接所有点的最小费用

给你一个points 数组,表示 2D 平面上的一些点,其中 points[i] = [x<sub>i</sub>, y<sub>i</sub>]

连接点 [x<sub>i</sub>, y<sub>i</sub>] 和点 [x<sub>j</sub>, y<sub>j</sub>] 的费用为它们之间的 曼哈顿距离|x<sub>i</sub> - x<sub>j</sub>| + |y<sub>i</sub> - y<sub>j</sub>| ,其中 |val| 表示 val 的绝对值。

请你返回将所有点连接的最小总费用。只有任意两点之间 有且仅有 一条简单路径时,才认为所有点都已连接。

示例 1:


输入:points = [[0,0],[2,2],[3,10],[5,2],[7,0]]
输出:20
解释:

我们可以按照上图所示连接所有点得到最小总费用,总费用为 20 。
注意到任意两个点之间只有唯一一条路径互相到达。

示例 2:
输入:points = [[3,12],[-2,5],[-4,1]]
输出:18

示例 3:
输入:points = [[0,0],[1,1],[1,0],[-1,1]]
输出:4

示例 4:
输入:points = [[-1000000,-1000000],[1000000,1000000]]
输出:4000000

示例 5:
输入:points = [[0,0]]
输出:0

提示:

  • 1 <= points.length <= 1000
  • -10<sup>6</sup> <= x<sub>i</sub>, y<sub>i</sub> <= 10<sup>6</sup>
  • 所有点 (x<sub>i</sub>, y<sub>i</sub>) 两两不同。

解题思路:

Kruskal(并查集)


代码:

class DisjointSetUnion:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        self.rank = [1] * n
        self.f = list(range(n))
    
    def find(self, x: int) -> int:
        if self.f[x] == x:
            return x
        self.f[x] = self.find(self.f[x])
        return self.f[x]
    
    def unionSet(self, x: int, y: int) -> bool:
        fx, fy = self.find(x), self.find(y)
        if fx == fy:
            return False

        if self.rank[fx] < self.rank[fy]:
            fx, fy = fy, fx
        
        self.rank[fx] += self.rank[fy]
        self.f[fy] = fx
        return True

class Solution:
    def minCostConnectPoints(self, points: List[List[int]]) -> int:
        dist = lambda x, y: abs(points[x][0] - points[y][0]) + abs(points[x][1] - points[y][1])

        n = len(points)
        dsu = DisjointSetUnion(n)
        edges = list()

        for i in range(n):
            for j in range(i + 1, n):
                edges.append((dist(i, j), i, j))
        
        edges.sort()
        
        ret, num = 0, 1
        for length, x, y in edges:
            if dsu.unionSet(x, y):
                ret += length
                num += 1
                if num == n:
                    break
        
        return ret

参考资料:

https://leetcode-cn.com/problems/min-cost-to-connect-all-points/solution/prim-and-kruskal-by-yexiso-c500/
https://leetcode-cn.com/problems/min-cost-to-connect-all-points/solution/lian-jie-suo-you-dian-de-zui-xiao-fei-yo-kcx7/

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