752. 打开转盘锁(bfs)

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每日刷题第38天 2021.02.03

752.打开转盘锁

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

  • 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

解法

  • 初始'0000',那么对于每一位来说,有两种可能性:加1 或 减1,一共有4位,那么一共有8种可能性。也就是说,可以将其看作一颗8叉树🌲。
  • 既然是树,那么就可以一层一层的遍历每个节点,如果找到就返回他所在的层数即可,如果当前层遍历完了还没找到就遍历下一层,直到找到为止,如果都遍历完了还没找到就返回-1。
    • ⚠️注意这棵树并不是无线的延伸下去的,因为树中所有的节点都不能重复,否则会出现死循环。比如"0000"的子节点包含"0001",但"0001"的子节点不能再包含"0000"了。
  • 因此对于每一个节点来说需要做的事情,都是相似的,都需要遍历其8种可能性。当遇到“锁定🔒”和“已遍历”就不需要再加入到当前的队列中。
  • 并且有个小技巧:
    • 记录第几层,可以在上一层最开始记录下当时的队列的长度,并进行存储。后面遍历固定的长度之后,就可以到下一层step++

拓展

  • js中的substring(start,end)slice(start,end)substr(start, len)区别
  • substring(start,end): 字符串中介于两个指定下标之间的字符,两个数字大小不限制,执行方法之前会比较一下两个参数的大小,会用小当做开始位置,大的当做结束位置,从开始位置截取到结束位置但是不包含结束位置
var openLock = function(deadends, target) {
  if(deadends.includes("0000")) return -1;
  let dead = new Set();
  let visited = new Set();
  for(let i = 0; i < deadends.length; i++) {
    dead.add(deadends[i]);
  }
  // console.log('dead',dead);

  let queue = ["0000"];
  visited.add("0000");
  let step = 0;
  while (queue.length) {
    let qLen = queue.length;
    // 记录当前层的长度
    for(let i = 0; i < qLen; i++) {
      let node = queue.shift();
      // console.log('node',node);
      for(let j = 0; j < 4; j++) {
        // 8种情况
        let ch = node.charAt(j);
        let strAdd = node.substring(0, j) + (ch === '9' ? 0 : ch - '0' + 1) + node.substring(j + 1);
        let strSub = node.substring(0, j) + (ch === '0' ? 9 : ch - '0' - 1) + node.substring(j + 1);
        // console.log('strAdd',strAdd,'strSub',strSub);
        if(node == target) return step;
          // 判断当前的数是否可以添加入队列
        if(!dead.has(strAdd) && !visited.has(strAdd)){
          queue.push(strAdd);
          visited.add(strAdd);
        }

        if(!dead.has(strSub) && !visited.has(strSub)){
          queue.push(strSub);
          visited.add(strSub);
        }
      }
    }
  step++;
  }
  return -1;
};