leetcode 752. 打开转盘锁

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题目

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，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，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：

• 1 <= deadends.length <= 500
• deadends[i].length == 4
• target.length == 4
• target 不在 deadends 之中
• target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成

解题思路

• 使用队列进行广度优先搜索
• 每次变更一个位置，即进行一步操作，就可以产生若干个字符串，例如0000，改变一位就可以产生1000，0100，0010，0001，9000，0900，0090，0009等8个字符串，如此类推
• 处于deadends或者遍历过的字符串，不加入队列进行广度优先搜索

代码

class Solution {
    public int openLock(String[] deadends, String target) {

        StringBuilder stringBuilder=new StringBuilder();
        HashSet<String> hashSet=new HashSet<>();
        for(String s:deadends) hashSet.add(s);
          if(hashSet.contains("0000")) return -1;
        Queue<String> queue=new LinkedList<>();
        queue.add("0000");
        HashSet<String> check=new HashSet<>();
        check.add("0000");
        int res=0;
        while (!queue.isEmpty())
        {
            int size=queue.size();
            for(int j=0;j<size;j++)
            {
                String cur=queue.poll();

                for(int i=0;i<4;i++)
                {
                    stringBuilder=new StringBuilder(cur);
                    char na=(char)(stringBuilder.charAt(i)+1),ns=(char)(stringBuilder.charAt(i)-1);
                    if(na>'9') na='0'; else if(ns<'0') ns='9';
                    stringBuilder.setCharAt(i,na);
                    String temp=stringBuilder.toString();
                    if(temp.equals(target)) return res+1;
                    if(!hashSet.contains(temp)&&!check.contains(temp))
                    {
                        queue.offer(temp);
                        check.add(temp);
                    }

                    stringBuilder.setCharAt(i,ns);
                     temp=stringBuilder.toString();
                    if(temp.equals(target)) return res+1;
                    if(!hashSet.contains(temp)&&!check.contains(temp))
                    {
                        queue.offer(temp);
                        check.add(temp);
                    }
                }

            }
            res++;
        }
        return -1;
    }
}