【力扣每日一题】2023.9.23 树上的操作

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题目：

示例：

分析：

代码：

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题目：

示例：

分析：

这是一道程序设计类的题目，题目比较长，我稍微概括一下。

构造函数中给我们一个数组，第i个元素表示第i个节点的父节点，让我们以此数组来构造一棵树（不是二叉树）。

类中有三个成员函数，第一个是上锁函数，给我们一个节点值以及一个用户ID，让我们对节点以用户的名义上锁，前提是这个节点没上锁。

第二个是解锁函数，给我们一个节点值和一个用户ID，让我们把这个节点解锁，前提是这个节点之前已经上锁，并且是同一个用户ID上锁的。

第三个是升级函数，给我们节点值和用户ID，要我们把这个节点上锁，并且把这个节点的所有子孙节点都解锁。前提是这个节点的祖先节点没有一个上锁的，并且这个节点的子孙节点至少有一个上锁的。

我们来逐个击破，首先是上锁函数，我们只需要拿一个数组来存放上锁关系即可，这个数组的第i个元素表示给节点i上锁的用户，如果是-1则表示这个节点没有上锁。

解锁函数也类似，我们只需要查看给节点上锁的用户是不是当前用户即可。

最后剩下升级函数，一共是三个条件。

第一个是当前节点未上锁，这个好办，我们查询上诉关系数组就行。

第二个是查询子孙节点，要求子孙节点至少有一个上锁，要用到节点的父子关系了，所以我们在构造函数的时候就构建出节点的父子关系，拿一个map来存放每个节点的子节点就行。

寻找子孙节点的时候我们使用递归函数去查询，我使用的是DFS，找哪怕一个上锁的节点我们都返回true表示子孙节点有上锁的，但是我们不是立即返回，因为这个升级函数还要我们把上锁的子孙节点都解锁，因此我们还需要接着往下寻找子孙节点，遇到上锁的我们就解锁。

第三个条件是祖先节点没有上锁的，由于每个节点只会有一个父节点，因此我们不断向上去寻找祖先节点即可，遇到上锁的就返回false。

最后三个条件都满足了，我们再将这个节点以当前用户的名义上锁。

代码：

class LockingTree {
public:
    unordered_map>sons;     //记录每个节点的子节点
    vectorparent;                      //记录每个节点的父亲
    vectorwhoLock;                     //记录每个节点的上锁情况
    LockingTree(vector& parent):parent(parent),whoLock(vector(parent.size(),-1)) {
        //构建子节点的关系
        for(int i=0;i(0);
            sons[parent[i]].push_back(i);
        }
    }
    
    bool lock(int num, int user) {
        //如果该节点已经上过锁那么不能上锁,反之可以并且修改上锁人
        if(whoLock[num]!=-1) return false;
        whoLock[num]=user;
        return true;
    }
    
    bool unlock(int num, int user) {
        //如果该节点没有被该用户上锁,那么不能解锁,反之解锁
        if(whoLock[num]!=user) return false;
        whoLock[num]=-1;
        return true;
    }
    //寻找某节点的父节点是否上锁
    bool find(int num){
        if(num==-1) return true;
        if(whoLock[num]!=-1) return false;
        return find(parent[num]);
    }
    //寻找子节点是否上锁,如果上锁,那么解锁
    bool unlockSon(int num){
        bool flag=false;
        if(whoLock[num]!=-1){
            flag=true;
            whoLock[num]=-1;
        } 
        for(auto son:sons[num]){
            if(unlockSon(son)) flag=true;
        }
        return flag;
    }

    bool upgrade(int num, int user) {
        //如果该节点已经锁上了那么不能上锁
        if(whoLock[num]!=-1) return false;
        //如果有上锁的祖先节点那么不能上锁 
        if(!find(parent[num])) return false;
        //如果子孙节点没有一个上锁的,那么不能上锁
        if(!unlockSon(num)) return false;
        //一切没问题上锁
        whoLock[num]=user;
        return true;
    }
};