2023-09-23 LeetCode每日一题（树上的操作）

2023-09-23每日一题

一、题目编号

1993. 树上的操作

二、题目链接

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三、题目描述

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 个条件全部满足时才能执行升级操作：
- 指定节点当前状态为未上锁。
- 指定节点至少有一个上锁状态的子孙节点（可以是任意用户上锁的）。
- 指定节点没有任何上锁的祖先节点。
- 请你实现 LockingTree 类：
LockingTree(int[] parent) 用父节点数组初始化数据结构。
l- ock(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。

四、解题代码

class LockingTree {
public:LockingTree(vector<int>& parent) {int n = parent.size();this->parent = parent;this->lockNodeUser = vector<int>(n, -1);this->children = vector<vector<int>>(n);for (int i = 0; i < n; i++) {int p = parent[i];if (p != -1) {children[p].emplace_back(i);}}}bool lock(int num, int user) {if (lockNodeUser[num] == -1) {lockNodeUser[num] = user;return true;} return false;}bool unlock(int num, int user) {if (lockNodeUser[num] == user) {lockNodeUser[num] = -1;return true;}return false;}bool upgrade(int num, int user) {bool res = lockNodeUser[num] == -1 \&& !hasLockedAncestor(num) \&& checkAndUnlockDescendant(num);if (res) {lockNodeUser[num] = user;}return res;}bool hasLockedAncestor(int num) {num = parent[num];while (num != -1) {if (lockNodeUser[num] != -1) {return true;}num = parent[num];}return false;}bool checkAndUnlockDescendant(int num) {bool res = lockNodeUser[num] != -1;lockNodeUser[num] = -1;for (int child : children[num]) {res |= checkAndUnlockDescendant(child);}            return res;}private:vector<int> parent;vector<int> lockNodeUser;vector<vector<int>> children;
};