2021-8-16 341. 扁平化嵌套列表迭代器（dfs，栈）

本文主要是介绍2021-8-16 341. 扁平化嵌套列表迭代器（dfs，栈），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

注：

题目：
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 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 [-106, 106] 内

题解：
方法一 dfs
思路
嵌套的整型列表是一个树形结构，树上的叶子节点对应一个整数，非叶节点对应一个列表。

在这棵树上深度优先搜索的顺序就是迭代器遍历的顺序。

我们可以先遍历整个嵌套列表，将所有整数存入一个数组，然后遍历该数组从而实现 next 和 hasNext 方法。

复杂度分析
时间复杂度：初始化为 O(n)，next 和 hasNext 为 O(1)。其中 nn 是嵌套的整型列表中的元素个数。

空间复杂度：O(n)。需要一个数组存储嵌套的整型列表中的所有元素。

/*** // This is the interface that allows for creating nested lists.* // You should not implement it, or speculate about its implementation* class NestedInteger {*   public:*     // Return true if this NestedInteger holds a single integer, rather than a nested list.*     bool isInteger() const;**     // Return the single integer that this NestedInteger holds, if it holds a single integer*     // The result is undefined if this NestedInteger holds a nested list*     int getInteger() const;**     // Return the nested list that this NestedInteger holds, if it holds a nested list*     // The result is undefined if this NestedInteger holds a single integer*     const vector<NestedInteger> &getList() const;* };*/class NestedIterator {
public:vector<int> result;vector<int>::iterator cur;void dfs(vector<NestedInteger> lists){for(auto list:lists){if(list.isInteger()){result.push_back(list.getInteger());}else{dfs(list.getList());}}} NestedIterator(vector<NestedInteger> &nestedList) {dfs(nestedList);cur=result.begin();}int next() {return *(cur++);}bool hasNext() {return cur!=result.end();}
};/*** Your NestedIterator object will be instantiated and called as such:* NestedIterator i(nestedList);* while (i.hasNext()) cout << i.next();*/

方法二 栈
思路
我们可以用一个栈来代替方法一中的递归过程。

具体来说，用一个栈来维护深度优先搜索时，从根节点到当前节点路径上的所有节点。由于非叶节点对应的是一个列表，我们在栈中存储的是指向列表当前遍历的元素的指针（下标）。每次向下搜索时，取出列表的当前指针指向的元素并将其入栈，同时将该指针向后移动一位。如此反复直到找到一个整数。循环时若栈顶指针指向了列表末尾，则将其从栈顶弹出。

复杂度分析
时间复杂度：初始化和next 为 O(1)，hasNext 为均摊 O(1)。

空间复杂度：O(n)。最坏情况下嵌套的整型列表是一条链，我们需要一个 O(n) 大小的栈来存储链上的所有元素。

/*** // This is the interface that allows for creating nested lists.* // You should not implement it, or speculate about its implementation* class NestedInteger {*   public:*     // Return true if this NestedInteger holds a single integer, rather than a nested list.*     bool isInteger() const;**     // Return the single integer that this NestedInteger holds, if it holds a single integer*     // The result is undefined if this NestedInteger holds a nested list*     int getInteger() const;**     // Return the nested list that this NestedInteger holds, if it holds a nested list*     // The result is undefined if this NestedInteger holds a single integer*     const vector<NestedInteger> &getList() const;* };*/class NestedIterator {
public:stack<pair<vector<NestedInteger>::iterator,vector<NestedInteger>::iterator>> stk;NestedIterator(vector<NestedInteger> &nestedList) {stk.emplace(nestedList.begin(),nestedList.end());}int next() {return stk.top().first++->getInteger();}bool hasNext() {while(!stk.empty()){pair<vector<NestedInteger>::iterator,vector<NestedInteger>::iterator> &p=stk.top();if(p.first==p.second){stk.pop();continue;}// 若当前元素为整数，则返回trueif(p.first->isInteger()==true){return true;}// 若当前元素为列表，则将其入栈，且迭代器p指向下一个元素vector<NestedInteger> &t=p.first++->getList();stk.emplace(t.begin(),t.end());}return false;}
};/*** Your NestedIterator object will be instantiated and called as such:* NestedIterator i(nestedList);* while (i.hasNext()) cout << i.next();*/

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