752. 打开转盘锁

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。

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。

思路：BFS广度优先搜索

class Solution {
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        //用一个哈希数组保存死亡列表
        Set<String> dead=new HashSet<>();
        for(String s:deadends)
        {
            dead.add(s);
        }
        //用一个队列来保存每一层的数字
        Queue<String> queue=new LinkedList<>();
        queue.offer("0000");
        queue.offer(null);//在每一层后加一个空节点，方便判断遍历过的层数
        //用一个哈希数组来存储遍历过的节点
        Set<String> seen=new HashSet<>();
        seen.add("0000");
        int count=0;
        while(!queue.isEmpty())//队列非空时
        {
            String node=queue.poll();//从队列中取出一个节点
            if(node==null)//如果该节点为空，则该层遍历结束，计数加一
            {
                count++;
                if(queue.peek()!=null)//如果剩余队列不为空
                {
                    queue.offer(null);//则在队列末尾加上一个空节点，标记该层的结尾
                }
            }
            else if(node.equals(target))//如果取出的节点刚好为目标节点，则返回计数值
            {
                return count;
            }
            else if(!dead.contains(node))//如果死亡队列中不包括该节点
            {
                for(int i=0;i<4;++i)//四个拨轮
                {
                    for(int j=-1;j<=1;j+=2)//每个拨轮只能加一或减一
                    {
                        int y=((node.charAt(i)-'0')+j+10)%10;
                        //记录一个拨轮加一或加一后的整个转盘锁的数字
                        String res=node.substring(0,i)+(""+y)+node.substring(i+1);
                        //如果哈希表中没有该数字，则将其添加到队列和哈希表中
                        if(!seen.contains(res))
                        {
                            seen.add(res);
                            queue.offer(res);
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}