题目描述

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

分析

  1. 通过观察我们得知,每一个数可以通过对其位数进行加减,得到16个相邻的数pow(2,4)
  2. 这16个数中,如果都不是目标数,则如果不是dead数,就放入队列中,继续重复步骤1和2
  3. 采用unorder_set,即哈希map数据结构存放已经遍历的锁的情况,因为该数据结构在检索中是最快的
  4. 如果一直没有一种情况可以到达target,则必然跳出while(!q.empty())循环,返回-1即可。

参考代码

class Solution {
public:
int openLock(vector<string>& deadends, string target) {
const string start = "0000";
unordered_set<string> dead(deadends.begin(),deadends.end());

if(dead.count(start)) return -1;
if(start == target) return 0 ;
int steps = 0 ;
queue<string> q;
unordered_set <string> visited{start};
q.push(start);
while(!q.empty())
{
++steps;
const int size = q.size();
for(int i = 0 ; i < size ; ++i)
{
const string curr = q.front();
q.pop();
for(int i = 0 ; i<4 ; ++i)
{
for(int j = -1 ; j <= 1 ; j+=2)
{
string next = curr ;
next[i] = (next[i] - '0' + j + 10) % 10 + '0';
if(next == target) return steps;
if(dead.count(next) || visited.count(next)){continue;}
visited.insert(next);
q.push(next);
}
}
}
}
return -1 ;
}
};

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