3532.针对图的路径存在性查询I

目标

给你一个整数 n,表示图中的节点数量,这些节点按从 0 到 n - 1 编号。

同时给你一个长度为 n 的整数数组 nums,该数组按 非递减 顺序排序,以及一个整数 maxDiff。

如果满足 |nums[i] - nums[j]| <= maxDiff(即 nums[i] 和 nums[j] 的 绝对差 至多为 maxDiff),则节点 i 和节点 j 之间存在一条 无向边 。

此外,给你一个二维整数数组 queries。对于每个 queries[i] = [ui, vi],需要判断节点 ui 和 vi 之间是否存在路径。

返回一个布尔数组 answer,其中 answer[i] 等于 true 表示在第 i 个查询中节点 ui 和 vi 之间存在路径,否则为 false。

示例 1:

输入: n = 2, nums = [1,3], maxDiff = 1, queries = [[0,0],[0,1]]
输出: [true,false]
解释:
查询 [0,0]:节点 0 有一条到自己的显然路径。
查询 [0,1]:节点 0 和节点 1 之间没有边,因为 |nums[0] - nums[1]| = |1 - 3| = 2,大于 maxDiff。
因此,在处理完所有查询后,最终答案为 [true, false]。

示例 2:

输入: n = 4, nums = [2,5,6,8], maxDiff = 2, queries = [[0,1],[0,2],[1,3],[2,3]]
输出: [false,false,true,true]
解释:
生成的图如下:
查询 [0,1]:节点 0 和节点 1 之间没有边,因为 |nums[0] - nums[1]| = |2 - 5| = 3,大于 maxDiff。
查询 [0,2]:节点 0 和节点 2 之间没有边,因为 |nums[0] - nums[2]| = |2 - 6| = 4,大于 maxDiff。
查询 [1,3]:节点 1 和节点 3 之间存在路径通过节点 2,因为 |nums[1] - nums[2]| = |5 - 6| = 1 和 |nums[2] - nums[3]| = |6 - 8| = 2,都小于等于 maxDiff。
查询 [2,3]:节点 2 和节点 3 之间有一条边,因为 |nums[2] - nums[3]| = |6 - 8| = 2,等于 maxDiff。
因此,在处理完所有查询后,最终答案为 [false, false, true, true]。

说明:

  • 1 <= n == nums.length <= 10^5
  • 0 <= nums[i] <= 10^5
  • nums 按 非递减 顺序排序。
  • 0 <= maxDiff <= 10^5
  • 1 <= queries.length <= 10^5
  • queries[i] == [ui, vi]
  • 0 <= ui, vi < n

思路

n 个节点编号为 0 ~ n - 1,节点之间的边由非递减数组 nums 与变量 maxDiff 给出,如果两个节点的差值不超过 maxDiff 则表示它们之间有一条无向边。有一个查询数组 queries,返回每次查询的两个节点是否连通。

由于 nums 非递减,只需考虑相邻节点是否连通即可。如果相邻节点不连通,那么跨过这对节点的区间都不连通。可以使用并查集维护连通性。

代码


/**
 * @date 2026-07-09 8:50
 */
public class PathExistenceQueries3532 {

    class UnionFind {
        private final int[] fa;

        public UnionFind(int n) {
            fa = new int[n];
            Arrays.setAll(fa, i -> i);
        }

        public int find(int i) {
            if (i != fa[i]) {
                fa[i] = find(fa[i]);
            }
            return fa[i];
        }

        public void union(int a, int b) {
            int x = find(a);
            int y = find(b);
            if (x < y) {
                fa[y] = x;
            } else if (x > y) {
                fa[x] = y;
            }
        }
    }

    public boolean[] pathExistenceQueries(int n, int[] nums, int maxDiff, int[][] queries) {
        UnionFind uf = new UnionFind(n);
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (Math.abs(nums[i] - nums[i - 1]) <= maxDiff) {
                uf.union(i, i - 1);
            }
        }
        boolean[] res = new boolean[queries.length];
        for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
            res[i] = uf.find(queries[i][0]) == uf.find(queries[i][1]);
        }
        return res;
    }
}

性能