LeetCode220912_102、除法求值

给你一个变量对数组 equations 和一个实数值数组 values 作为已知条件，其中 equations[i] = [Ai, Bi] 和 values[i] 共同表示等式 Ai / Bi = values[i] 。每个 Ai 或 Bi 是一个表示单个变量的字符串。

另有一些以数组 queries 表示的问题，其中 queries[j] = [Cj, Dj] 表示第 j 个问题，请你根据已知条件找出 Cj / Dj = ? 的结果作为答案。

返回 所有问题的答案 。如果存在某个无法确定的答案，则用 -1.0 替代这个答案。如果问题中出现了给定的已知条件中没有出现的字符串，也需要用 -1.0 替代这个答案。

注意：输入总是有效的。你可以假设除法运算中不会出现除数为 0 的情况，且不存在任何矛盾的结果。

示例 1：

输入：equations = [["a","b"],["b","c"]], values = [2.0,3.0], queries = [["a","c"],["b","a"],["a","e"],["a","a"],["x","x"]]
输出：[6.00000,0.50000,-1.00000,1.00000,-1.00000]
解释：
条件：a / b = 2.0, b / c = 3.0
问题：a / c = ?, b / a = ?, a / e = ?, a / a = ?, x / x = ?
结果：[6.0, 0.5, -1.0, 1.0, -1.0 ]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/evaluate-division
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题解、并查集，加权值传递在合并和查询过程中。

class Solution{
    public double[] calcEquation(List<List<String>> equations, double[] values, List> queries){
        int equationsSize = equations.size();
        UnionFind uf = new UnionFind(2 * equationsSize);
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>(2 * equationsSize);
        int id = 0;
        for(int i = 0; i < equationsSize; i++){
            List<String> equation = equations.get(i);
            String var1 = equation.get(0);
            String var2 = equation.get(1);
            if(!map.containsKey(var1)){
                map.put(var1, id);
                id++;
            }
            if(!map.containsKey(var2)){
                map.put(var2, id);
                id++;
            }
            uf.union(map.get(var1), map.get(var2), values[i]);
        }
        int queriesSize = queries.size();
        double[] res = new double[queriesSize];
        for(int i = 0; i < queriesSize; i++){
            String var1 = queries.get(i).get(0);
            String var2 = queries.get(i).get(1);
            Integer id1 = map.get(var1);
            Integer id2 = map.get(var2);
            if(id1 == null || id2 == null){
                res[i] = -1.0d;
            }else{
                res[i] = uf.isConnected(id1, id2);
            }
        }
        return res;
    }
    private class UnionFind{
        private int[] parent;
        private double[] weight;
        public UnionFind(int x){
            parent = new int[x];
            weight = new double[x];
            for(int i = 0; i < x; i++){
                parent[i] = i;
                weight[i] = 1.0d;
            }
        }
        
        public void union(int x, int y, double value){
            int rootX = find(x);
            int rootY = find(y);
            if(rootX == rootY) return;
            parent[rootX] = rootY;
            weight[rootX] = weight[y] * value / weight[x];
        }
 
        public int find(int x){
            if(x != parent[x]){
                int origin = parent[x];
                parent[x] = find(parent[x]);
                weight[x] *= weight[origin];
            }
            return parent[x];
        }
 
        public double isConnected(int x, int y){
            int rootX = find(x);
            int rootY = find(y);
            if(rootX == rootY) return weight[x] / weight[y];
            else return -1.0d;
        }
    }
}