算法初探LeetCode-扁平化嵌套列表迭代器

扁平化嵌套列表迭代器

给你一个嵌套的整数列表 nestedList 。每个元素要么是一个整数，要么是一个列表；该列表的元素也可能是整数或者是其他列表。请你实现一个迭代器将其扁平化，使之能够遍历这个列表中的所有整数。

实现扁平迭代器类 NestedIterator ：

• NestedIterator(List<NestedInteger> nestedList) 用嵌套列表 nestedList 初始化迭代器。
• int next() 返回嵌套列表的下一个整数。
• boolean hasNext() 如果仍然存在待迭代的整数，返回 true ；否则，返回 false 。

你的代码将会用下述伪代码检测：

initialize iterator with nestedList
res = []
while iterator.hasNext()
    append iterator.next() to the end of res
return res

如果 res 与预期的扁平化列表匹配，那么你的代码将会被判为正确。 示例 1：

输入： nestedList = [[1,1],2,[1,1]]
输出： [1,1,2,1,1]
解释： 通过重复调用 next 直到 hasNext 返回 false，next 返回的元素的顺序应该是: [1,1,2,1,1]。

示例 2：

输入： nestedList = [1,[4,[6]]]
输出： [1,4,6]
解释： 通过重复调用 next 直到 hasNext 返回 false，next 返回的元素的顺序应该是: [1,4,6]。

提示：

• 1 <= nestedList.length <= 500
• 嵌套列表中的整数值在范围 $[-10^6, 10^6]$ 内

思路分析

• 一般的迭代器求值应该是「惰性的」，也就是说，如果你要一个结果，我就算一个（或是一小部分）结果出来，而不是一次把所有结果都算出来。
• 调用hasNext时，如果nestedList的第一个元素是列表类型，则不断展开这个元素，直到第一个元素是整数类型。
• 由于调用next方法之前一定会调用hasNext方法，这就可以保证每次调用next方法的时候第一个元素是整数型，直接返回并删除第一个元素即可。

算法代码

public class NestedIterator implements Iterator < Integer > {
    LinkedList < NestedInteger > list;
    public NestedIterator(List < NestedInteger > nestedList) {
        // 不直接用 nestedList 的引用，是因为不能确定它的底层实现
        // 必须保证是 LinkedList，否则下面的 addFirst 会很低效
        list = new LinkedList < > (nestedList);
    }

    @Override
    public Integer next() {
        // hasNext 方法保证了第一个元素一定是整数类型
        return list.remove(0).getInteger();
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        // 循环拆分列表元素，直到列表第一个元素是整数类型
        while (!list.isEmpty() && !list.get(0).isInteger()) {
            // 当列表开头第一个元素是列表类型时，进入循环
            List < NestedInteger > first = list.remove(0).getList();
            for (int i = first.size() - 1; i >= 0; i--) {
                // 将第一个列表打平并按顺序添加到开头
                list.addFirst(first.get(i));
            }
        }

        return !list.isEmpty();
    }

}

结果详情

算法复杂度

• 空间复杂度：$O(1)$
• 时间复杂度：$O(n)$

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