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P2814 家谱

题目背景

现代的人对于本家族血统越来越感兴趣。

题目描述

给出充足的父子关系，请你编写程序找到某个人的最早的祖先。

输入格式

输入由多行组成，首先是一系列有关父子关系的描述，其中每一组父子关系中父亲只有一行，儿子可能有若干行，用 #name 的形式描写一组父子关系中的父亲的名字，用 +name 的形式描写一组父子关系中的儿子的名字；接下来用 ?name 的形式表示要求该人的最早的祖先；最后用单独的一个 $ 表示文件结束。

输出格式

按照输入文件的要求顺序，求出每一个要找祖先的人的祖先，格式为：本人的名字 $+$ 一个空格 $+$ 祖先的名字 $+$ 回车。

输入输出样例 #1

输入 #1

#George
+Rodney
#Arthur
+Gareth
+Walter
#Gareth
+Edward
?Edward
?Walter
?Rodney
?Arthur
$

输出 #1

Edward Arthur
Walter Arthur
Rodney George
Arthur Arthur

说明/提示

规定每个人的名字都有且只有 $6$ 个字符，而且首字母大写，且没有任意两个人的名字相同。最多可能有 $10^3$ 组父子关系，总人数最多可能达到 $5\times 10^4$ 人，家谱中的记载不超过 $30$ 代。

题目分析

代码的思路是基于并查集（Disjoint Set Union, DSU）数据结构，通过维护父子关系来找到某个人的最早祖先。以下是代码的详细解释：

代码思路：

1. 数据结构：

   • 使用 map<string, string> m 来存储每个人的父亲。m[s] 表示 s 的父亲。
   • string s 用于存储当前读取的名字。
   • string p 用于存储当前父亲的名字。
   • char ch 用于存储当前读取的字符（#, +, ?, $）。

2. 函数 find：

   • 这是一个递归函数，用于查找某个人的最早祖先。
   • 如果 m[s] 不等于 s，说明 s 不是自己的祖先，递归调用 find(m[s]) 继续查找。
   • 如果 m[s] 等于 s，说明 s 是自己的祖先，返回 s。

3. 主函数 main：

   • 读取第一个字符 ch。
   • 使用 while 循环处理输入，直到遇到 $ 结束。
   • 根据 ch 的值进行不同的处理：
     • 如果 ch 是 #，表示当前读取的是父亲的名字。将 s 存入 m 中，并将其父亲设为自身（如果尚未设置）。同时，将 p 设为当前父亲的名字。
     • 如果 ch 是 +，表示当前读取的是儿子的名字。将 s 存入 m 中，并将其父亲设为 p。
     • 如果 ch 是 ?，表示需要查找某个人的最早祖先。调用 find(s) 函数，并输出结果。
   • 读取下一个字符 ch。

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
map<string, string>m;
string s;
string p;
char ch;
string find(string s) {if (m[s] != s)return find(m[s]);return s;
}
int main()
{cin >> ch;while (ch != '$') {cin >> s;if (ch == '#') {if(m[s]=="")m[s] = s;p = s;}else if (ch == '+') {m[s] = p;}else {cout << s << " " << find(s) << endl;}cin >> ch;}return 0;
}