力扣 1600. 皇位继承顺序

题目说明

  • 一个王国里住着国王、他的孩子们、他的孙子们等等。每一个时间点，这个家庭里有人出生也有人死亡。

    这个王国有一个明确规定的皇位继承顺序，第一继承人总是国王自己。我们定义递归函数 Successor(x, curOrder) ，给定一个人 x 和当前的继承顺序，该函数返回 x 的下一继承人。

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    Successor(x, curOrder):
        如果 x 没有孩子或者所有 x 的孩子都在 curOrder 中：
            如果 x 是国王，那么返回 null
            否则，返回 Successor(x 的父亲, curOrder)
        否则，返回 x 不在 curOrder 中最年长的孩子

    比方说，假设王国由国王，他的孩子 Alice 和 Bob （Alice 比 Bob 年长）和 Alice 的孩子 Jack 组成。

    1. 一开始， curOrder 为 ["king"].
    2. 调用 Successor(king, curOrder) ，返回 Alice ，所以我们将 Alice 放入 curOrder 中，得到 ["king", "Alice"] 。
    3. 调用 Successor(Alice, curOrder) ，返回 Jack ，所以我们将 Jack 放入 curOrder 中，得到 ["king", "Alice", "Jack"] 。
    4. 调用 Successor(Jack, curOrder) ，返回 Bob ，所以我们将 Bob 放入 curOrder 中，得到 ["king", "Alice", "Jack", "Bob"] 。
    5. 调用 Successor(Bob, curOrder) ，返回 null 。最终得到继承顺序为 ["king", "Alice", "Jack", "Bob"] 。

    通过以上的函数，我们总是能得到一个唯一的继承顺序。

    请你实现 ThroneInheritance 类：

    • ThroneInheritance(string kingName) 初始化一个 ThroneInheritance 类的对象。国王的名字作为构造函数的参数传入。

    • void birth(string parentName, string childName) 表示 parentName 新拥有了一个名为 childName 的孩子。

    • void death(string name) 表示名为 name 的人死亡。一个人的死亡不会影响 Successor 函数，也不会影响当前的继承顺序。你可以只将这个人标记为死亡状态。

    • string[] getInheritanceOrder() 返回 除去 死亡人员的当前继承顺序列表。

示例

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输入：
["ThroneInheritance", "birth", "birth", "birth", "birth", "birth", "birth", "getInheritanceOrder", "death", "getInheritanceOrder"]
[["king"], ["king", "andy"], ["king", "bob"], ["king", "catherine"], ["andy", "matthew"], ["bob", "alex"], ["bob", "asha"], [null], ["bob"], [null]]
输出：
[null, null, null, null, null, null, null, ["king", "andy", "matthew", "bob", "alex", "asha", "catherine"], null, ["king", "andy", "matthew", "alex", "asha", "catherine"]]

解释：
ThroneInheritance t= new ThroneInheritance("king"); // 继承顺序：king
t.birth("king", "andy"); // 继承顺序：king > andy
t.birth("king", "bob"); // 继承顺序：king > andy > bob
t.birth("king", "catherine"); // 继承顺序：king > andy > bob > catherine
t.birth("andy", "matthew"); // 继承顺序：king > andy > matthew > bob > catherine
t.birth("bob", "alex"); // 继承顺序：king > andy > matthew > bob > alex > catherine
t.birth("bob", "asha"); // 继承顺序：king > andy > matthew > bob > alex > asha > catherine
t.getInheritanceOrder(); // 返回 ["king", "andy", "matthew", "bob", "alex", "asha", "catherine"]
t.death("bob"); // 继承顺序：king > andy > matthew > bob（已经去世）> alex > asha > catherine
t.getInheritanceOrder(); // 返回 ["king", "andy", "matthew", "alex", "asha", "catherine"]

笔者理解

此题是一道哈希算法问题，在力扣题库中被定义为中等题。

解法

当笔者阅读完此题后，发现此题只需要注意王位的继承制度是嫡长子继承制即可，让我们来看看具体如何实现的吧。

实现

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class ThroneInheritance {
    /*
     * DFS
     * 哈希
     */

    String kingName;

    // 此处使用map方便查找
    Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();

    // 存储过世的人
    Set<String> deathSet = new HashSet<>();

    public ThroneInheritance(String kingName) {
        this.kingName = kingName;
        map.put(kingName, new LinkedList<>());
    }

    public void birth(String parentName, String childName) {
        map.get(parentName).add(childName);
        map.put(childName, new LinkedList<>());
    }

    public void death(String name) {
        deathSet.add(name);
    }

    public List<String> getInheritanceOrder() {
        List<String> result = new LinkedList<>();
        dfs(result, kingName);
        return result;
    }

    // 深度优先遍历所有人
    private void dfs(List<String> result, String name) {
        if (!deathSet.contains(name)) {
            result.add(name);
        }
        for (String subName : map.get(name)) {
            dfs(result, subName);
        }
    }
}

/**
 * Your ThroneInheritance object will be instantiated and called as such:
 * ThroneInheritance obj = new ThroneInheritance(kingName);
 * obj.birth(parentName,childName);
 * obj.death(name);
 * List<String> param_3 = obj.getInheritanceOrder();
 */

时间效率和空间效率都还行，可见此解法还比较适合此题；

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总结

本题是今天的每日一题，难度是为中等，感兴趣的朋友都可以去尝试一下，此题还有其他更多的解法，朋友们可以自己逐一尝试。