leetcode_38【队列和广度优先搜索】---- 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。

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. 死亡列表 deadends 的长度范围为 [1, 500]
  2. 目标数字 target 不会在 deadends 之中。
  3. 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。

解答(C++):

class Solution {
public:
    string plusOne(string str, int i) {
        if (str[i] == '9') {
            str[i] = '0';
        } else {
            str[i] = str[i] + 1;
        }    
        return str;
    }
    
    string downOne(string str, int i) {
        if (str[i] == '0') {
            str[i] = '9';
        } else {
            str[i] = str[i] - 1;
        }    
        return str;
    }
    
    int openLock(vector<string>& deadends, string target) {
        // BFS
        std::unordered_set<string> deadset(deadends.begin(), deadends.end());
        std::queue<string> q;
        q.push("0000");
        std::unordered_set<string> visit;
        visit.insert("0000");
        
        int depth = 0;
        while (!q.empty()) {
            
            int size = q.size();
            for (int i = 0; i < size; i++ ) {
                string cur = q.front();
                q.pop();
                if (deadset.find(cur) != deadset.end()) {
                    continue;
                }
                if (cur == target) {
                    return depth;
                }
                for (int i = 0; i < 4; i++) {
                    string pstr = plusOne(cur, i);
                    if (visit.find(pstr) == visit.end()) {
                        visit.insert(pstr);
                        q.push(pstr);
                    }
                    
                    string dstr = plusOne(cur, i);
                    if (visit.find(dstr) == visit.end()) {
                        visit.insert(dstr);
                        q.push(dstr);
                    }
                    
                }
            }
            depth++;
           
        }
        return -1;
    }
};

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