题目描述
你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字: ‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’, ‘8’, ‘9’ 。每个拨轮可以自由旋转:例如把 ‘9’ 变为 ‘0’,‘0’ 变为 ‘9’ 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。
锁的初始数字为 ‘0000’ ,一个代表四个拨轮的数字的字符串。
列表 deadends 包含了一组死亡数字,一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同,这个锁将会被永久锁定,无法再被旋转。
字符串 target 代表可以解锁的数字,你需要给出最小的旋转次数,如果无论如何不能解锁,返回 -1。
样例
示例 1:
输入:deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
输出:6
解释:
可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的,
因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。
示例 2:
输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
输出:1
解释:
把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。
示例 3:
输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
输出:-1
解释:
无法旋转到目标数字且不被锁定。
示例 4:
输入: deadends = ["0000"], target = "8888"
输出:-1
提示:
死亡列表 deadends 的长度范围为 [1, 500]。
目标数字 target 不会在 deadends 之中。
每个 deadends 和 target 中的字符串的数字会在 10,000 个可能的情况 '0000' 到 '9999' 中产生。
算法1
题解 BFS 宽度优先搜索 可以更快的找到 最短路径
然后就是BFS的框架 需要注意的小细节有两点
1 使用哈希而不是vector 进行deadends的比对
2 一旦搜索到目标就可以退出
C++ 代码
class Solution {
public:
queue<string> q;
int visit[10000];
int g_ret =-1;
string g_target;
void bfdInner(string& s, int count, unordered_set<string>& deadends)
{
if(deadends.count(s) != 0) return;
if(s == g_target) {
g_ret = count;
return;
}
int num = atoi(s.c_str());
if (visit[num] > count) {
visit[num] = count;
q.push(s);
}
}
void bfs(string& s, int count, int idx, unordered_set<string>& deadends)
{
string s1 = s, s2 = s;
if(g_ret != -1 ) return;
if (s[idx] == '0') { s1[idx] = '9'; s2[idx] = '1'; }
else if (s[idx] == '9') { s1[idx] = '0'; s2[idx] = '8'; }
else { s1[idx]++; s2[idx]--; }
bfdInner(s1, count, deadends);
bfdInner(s2, count, deadends);
}
int openLock(vector<string>& deadends, string target) {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
visit[i] = 9999;
}
unordered_set<string> deadlock(deadends.begin(), deadends.end());
g_target = target;
string start = "0000";
if(deadlock.count("0000") != 0) return -1;
visit[0] = 0;
q.push(start);
//bfs
while (!q.empty()) {
string numStr = q.front();
q.pop();
int count = visit[atoi(numStr.c_str())];
for (int i = 0; i < 4; i++) {
bfs(numStr, count + 1, i, deadlock);
}
}
return g_ret;
}
};