以下是一个不使用malloc的并查集算法，用于查找环的示例代码：

#include 
#include 

using namespace std;

class UnionFind {
private:
    vector parent;
    vector rank;

public:
    UnionFind(int n) {
        parent.resize(n);
        rank.resize(n, 0);

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            parent[i] = i;
        }
    }

    int find(int x) {
        if (parent[x] != x) {
            parent[x] = find(parent[x]);
        }
        return parent[x];
    }

    void unite(int x, int y) {
        int rootX = find(x);
        int rootY = find(y);

        if (rootX == rootY) {
            // x and y are already in the same set
            return;
        }

        if (rank[rootX] < rank[rootY]) {
            parent[rootX] = rootY;
        } else if (rank[rootX] > rank[rootY]) {
            parent[rootY] = rootX;
        } else {
            parent[rootY] = rootX;
            rank[rootX]++;
        }
    }
};

bool hasCycle(vector>& edges) {
    int n = edges.size();
    UnionFind uf(n);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int x = edges[i][0];
        int y = edges[i][1];

        if (uf.find(x) == uf.find(y)) {
            // x and y are already in the same set, there is a cycle
            return true;
        }

        uf.unite(x, y);
    }

    return false;
}

int main() {
    vector> edges = {{0, 1}, {1, 2}, {2, 0}};
    bool hasCycle = hasCycle(edges);

    if (hasCycle) {
        cout << "The graph has a cycle." << endl;
    } else {
        cout << "The graph does not have a cycle." << endl;
    }

    return 0;
}

这个示例代码使用了一个UnionFind类来实现并查集数据结构。在构造函数中，创建了一个包含n个元素的并查集，并初始化每个元素的parent为其自身。find函数用于查找元素所属的集合，通过递归路径压缩优化来减少查找时间。unite函数用于合并两个元素所属的集合，通过rank优化来保证合并后树的平衡性。hasCycle函数用于判断给定的有向图是否存在环。

在main函数中，创建了一个包含三条边的有向图，并调用hasCycle函数来判断是否存在环。根据结果输出相应的信息。