leetcode_1600 皇位继承顺序

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要求

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。

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。

  • 一开始, curOrder 为 ["king"].
  • 调用 Successor(king, curOrder) ,返回 Alice ,所以我们将 Alice 放入 curOrder 中,得到 ["king", "Alice"] 。
  • 调用 Successor(Alice, curOrder) ,返回 Jack ,所以我们将 Jack 放入 curOrder 中,得到 ["king", "Alice", "Jack"] 。
  • 调用 Successor(Jack, curOrder) ,返回 Bob ,所以我们将 Bob 放入 curOrder 中,得到 ["king", "Alice", "Jack", "Bob"] 。
  • 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:

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"]

提示:

  • 1 <= kingName.length, parentName.length, childName.length, name.length <= 15
  • kingName,parentName, childName 和 name 仅包含小写英文字母。
  • 所有的参数 childName 和 kingName 互不相同。
  • 所有 death 函数中的死亡名字 name 要么是国王,要么是已经出生了的人员名字。
  • 每次调用 birth(parentName, childName) 时,测试用例都保证 parentName 对应的人员是活着的。
  • 最多调用 105 次birth 和 death 。
  • 最多调用 10 次 getInheritanceOrder 。

核心代码

class ThroneInheritance:
    class People():
        def __init__(self, kingName: str):
            self.name = kingName
            self.children = []
            self.die = False
    
    def __init__(self,kingName: str):
        self.head = self.People(kingName)
        self.dic = {kingName:self.head}


    def birth(self, parentName: str, childName: str) -> None:
        people = self.People(childName)
        self.dic[parentName].children.append(people)
        self.dic[childName] = people

    def death(self, name: str) -> None:
        self.dic[name].die = True
        
    def getInheritanceOrder(self) -> List[str]:
        self.ans = []
        def dfs(node):
            if node:
                if not node.die:
                    self.ans.append(node.name)
                for child in node.children:
                    dfs(child)
        dfs(self.head)
        return self.ans

# Your ThroneInheritance object will be instantiated and called as such:
# obj = ThroneInheritance(kingName)
# obj.birth(parentName,childName)
# obj.death(name)
# param_3 = obj.getInheritanceOrder()

image.png

解题思路:实际上就是一道比较复杂的数据结构构造的问题,我们自定义一个数据结构people,在这个数据结构中我们定义名字,孩子列表以及是否死亡,在排位类中定义,定义了一个类似于树的结构,最终的getInheritanceOrder的使用深度优先遍历,获取顺位继承人。