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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:
```text
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
解法一 - BFS
解题思路
使用队列进行广度优先搜索,设当前搜索到的数字为 status
,旋转的次数为 step
,我们可以枚举 status
通过一次旋转得到的数字。设其中的某个数字为 next_status
,如果其没有被搜索过,我们就将 (next_status,step+1) 加入队列。如果搜索到了 target,我们就返回其对应的旋转次数 step
,同时使用哈希表存储已经搜索过中的状态。如果没有搜索到 target
,返回 -1。
代码
func openLock(deadends []string, target string) int {
const start = "0000"
if target == start {
return 0
}
dead := map[string]bool{}
for _, s := range deadends {
dead[s] = true
}
if dead[start] {
return -1
}
// 枚举 status 通过一次旋转得到的数字
get := func(status string) (ret []string) {
s := []byte(status)
for i, b := range s {
s[i] = b - 1
if s[i] < '0' {
s[i] = '9'
}
ret = append(ret, string(s))
s[i] = b + 1
if s[i] > '9' {
s[i] = '0'
}
ret = append(ret, string(s))
s[i] = b
}
return
}
type pair struct {
status string
step int
}
q := []pair{{start, 0}}
seen := map[string]bool{start: true}
for len(q) > 0 {
p := q[0]
q = q[1:]
for _, nxt := range get(p.status) {
if !seen[nxt] && !dead[nxt] {
if nxt == target {
return p.step + 1
}
seen[nxt] = true
q = append(q, pair{nxt, p.step + 1})
}
}
}
return -1
}