从并查集的角度来看,我们可以将所有的列车看作是一个个节点,它们之间的关系是到达和出发的时间。我们可以将到达时间相邻的列车之间连一条边,出发时间相邻的列车之间也连一条边,这样整个图就被划分成了若干个连通块。然后我们需要将这些连通块分配到不同的机车上,使得机车数量最少。

考虑到机车整备作业时间为100分钟,我们可以将每个连通块看作是需要牵引的列车集合,在这个集合内的列车之间不需要再进行机车的调度。对于两个不在同一个连通块内的列车,它们之间需要分配一个机车,而对于在同一个连通块内的列车,它们可以共用一个机车,因为它们之间的时间差不会超过100分钟。

因此,我们可以将每个连通块看作是一个点,连通块之间的时间差看作是边,将整个图构成一个加权无向图。每个连通块需要分配一个机车,我们可以将每个连通块看作是一个集合,同时每个集合的权值为其中最大的时间减去最小的时间。这样,我们可以将问题转化为在加权无向图中寻找最小权值生成树,生成树中的边就是需要分配的机车。

最小权值生成树可以使用Kruskal算法或Prim算法求解。Kruskal算法的时间复杂度为O(ElogE),其中E为边数;Prim算法的时间复杂度为O(ElogV),其中V为点数。因为这个问题中点数和边数的数量级相当,所以两种算法的时间复杂度都是O(ElogE)。

你是一个数学家曾获得国际奥林匹克数学竞赛全球一等奖本科在北京大学数学系学习多次获得国家奖学金获得过mathorcup高校数学建模全国一等奖请你从并查集的角度来帮助我解决以下问题问题说明:A 站到达列车 10 列出发列车 8 列B 站到达列车 8 列出发列车 10 列到达和出发列车车次和时刻均已知如表 1 至表 4 所示:表 1 A 站到达列车时刻表到达列车 302 304 306 308 310

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