leetcode 752. 打开转盘锁

地址 https://leetcode-cn.com/problems/open-the-lock/

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。

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。

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

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;
}

    
    
};