树上的操作【LC1993】
给你一棵
n个节点的树，编号从0到n - 1，以父节点数组parent的形式给出，其中parent[i]是第i个节点的父节点。树的根节点为0号节点，所以parent[0] = -1，因为它没有父节点。你想要设计一个数据结构实现树里面对节点的加锁，解锁和升级操作。
数据结构需要支持如下函数：
- **Lock：**指定用户给指定节点 上锁 ，上锁后其他用户将无法给同一节点上锁。只有当节点处于未上锁的状态下，才能进行上锁操作。
- **Unlock：**指定用户给指定节点 解锁 ，只有当指定节点当前正被指定用户锁住时，才能执行该解锁操作。
- Upgrade：
指定用户给指定节点
上锁
，并且将该节点的所有子孙节点
解锁
。只有如下 3 个条件
全部
Upgrade：
指定用户给指定节点
上锁
，并且将该节点的所有子孙节点
解锁
。只有如下 3 个条件
全部
请你实现 LockingTree 类：
LockingTree(int[] parent) 用父节点数组初始化数据结构。
lock(int num, int user) 如果 id 为 user 的用户可以给节点 num 上锁，那么返回 true ，否则返回 false 。如果可以执行此操作，节点 num 会被 id 为 user 的用户 上锁 。
unlock(int num, int user)如果 id 为user的用户可以给节点num解锁，那么返回true，否则返回false。如果可以执行此操作，节点num变为 未上锁 状态。upgrade(int num, int user)如果 id 为user的用户可以给节点num升级，那么返回true，否则返回false。如果可以执行此操作，节点num会被 升级 。
- 思路使用数组记录每个节点的父节点以及上锁状态，并使用list记录每个节点的孩子节点，方便dfs操作
- lock和unlock函数进行简单判断即可
- upgrade函数需要判断祖先节点是否上锁，再通过dfs判断是否有上锁的孩子节点，并将其解锁
- 实现
class LockingTree { // 记录每个节点的根节点以及加锁状态 int[] locked; int[] parent; int n; List<Integer>[] children; public LockingTree(int[] parent) { this.n = parent.length; this.parent = parent; this.locked = new int[n]; this.children = new List[n]; Arrays.fill(locked, -1); Arrays.setAll(children, e -> new ArrayList<>()); for (int i = 0; i < n; i++){ if (parent[i] != -1){ children[parent[i]].add(i); } } } public boolean lock(int num, int user) { if (locked[num] != -1) return false; locked[num] = user; return true; } public boolean unlock(int num, int user) { if (locked[num] == user){ locked[num] = -1; return true; } return false; } public boolean upgrade(int num, int user) { if (locked[num] != -1) return false; // 判断祖先节点是否上锁 int p = parent[num]; while (p != -1){ if (locked[p] != -1) return false; p = parent[p]; } // 判断是否有子孙节点加锁了，并给子孙节点解锁 boolean[] res = {false}; dfs(num, res); if (res[0] == false) return false; locked[num] = user; return true; } public void dfs(int p, boolean[] lock){ for (int u : children[p]){ if (locked[u] != -1){ lock[0] = true; locked[u] = -1; } dfs(u, lock); } } } /** * Your LockingTree object will be instantiated and called as such: * LockingTree obj = new LockingTree(parent); * boolean param_1 = obj.lock(num,user); * boolean param_2 = obj.unlock(num,user); * boolean param_3 = obj.upgrade(num,user); */
