本文涉及知识点

C++DFS

LeetCode1600. 王位继承顺序

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王位继承顺序，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 。

DFS

m_names 按出现顺序记录各人员的名称。m_mNameToIndex 记录各mane的出现顺序(编号)。
m_vChild记录各人的孩子,按出生顺序。
m_vDeath记录对应编号的人员是否死亡。
ans按DFS序记录所有没有死亡人员的名称。

代码

核心代码

class ThroneInheritance {
		public:
			ThroneInheritance(string kingName) {
				Add(kingName);
			}

			void birth(string parentName, string childName) {
				Add(childName);
				m_vChilds[m_mNameToIndex[parentName]].emplace_back(m_mNameToIndex[childName]);
			}

			void death(string name) {
				m_death[m_mNameToIndex[name]] = true;
			}

			vector<string> getInheritanceOrder() {
				vector<string> ans;
				function<void(int)> DFS = [&](int cur) {
					if (!m_death[cur]) { ans.emplace_back(m_names[cur]); }
					for (const auto& child : m_vChilds[cur]) {
						DFS(child);
					}
				};
				DFS(0);
				return ans;
			}
			void Add(const string& name) {
				if (m_mNameToIndex.count(name)) { return; }
				m_names.emplace_back(name);
				m_mNameToIndex[name] = m_mNameToIndex.size();
				m_death.emplace_back(false);
				m_vChilds.emplace_back();
			}
			vector<string> m_names;
			unordered_map<string, int> m_mNameToIndex;
			vector<bool> m_death;
			vector<vector<int>> m_vChilds;
		};

单元测试

TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			ThroneInheritance t("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
			auto res = t.getInheritanceOrder(); // 返回 ["king", "andy", "matthew", "bob", "alex", "asha", "catherine"]
			AssertEx(vector<string>{ "king", "andy", "matthew", "bob", "alex", "asha", "catherine" }, res);
			t.death("bob"); // 继承顺序：king > andy > matthew > bob（已经去世）> alex > asha > catherine
			res = t.getInheritanceOrder(); // 返回 ["king", "andy", "matthew", "alex", "asha", "catherine"]
			AssertEx(vector<string>{"king", "andy", "matthew", "alex", "asha", "catherine" }, res);
		}