leetcode-752. 打开转盘锁

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本题是leetcode，地址：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：

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。

分析

如果只转一下锁，总共有 4 个位置，每个位置可以向上转，也可以向下转，也就是有 8 种可能。比如说从 "0000" 开始，转一次，可以穷举出 "1000", "9000", "0100", "0900"... 共 8 种密码。然后，再以这 8 种密码作为基础，对每个密码再转一下，穷举出所有可能，可以抽象成一幅图，每个节点有 8 个相邻的节点，又让你求最短距离，典型的 BFS，根据此分析我们可以写出我们的代码；

code

    // 将 s[j] 向上拨动一次
    public String up(String s, int index){
        char[] chars = s.toCharArray();
        if (chars[index] == '9'){
            chars[index] = '0';
        } else {
            chars[index] ++;;
        }
        return new String(chars);
    }

    // 将 s[i] 向下拨动一次
    public String down(String s, int index) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        if (chars[index] == '0') {
            chars[index] = '9';;
        } else{
            chars[index] --;
        }
        return new String(chars);
    }

    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        if(deadends.length == 0 && target == null) {
            return -1;
        }
        Set<String> deadendsSet = new HashSet<>();
        for(int index = 0; index < deadends.length; index ++) {
            deadendsSet.add(deadends[index]);
        }

        Queue<String> queue = new LinkedList<>();
        queue.add("0000");

        Set<String> visited = new HashSet<>();
        visited.add("0000");
        
        int deepth = 0;
        while(!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                String cur = queue.poll();
                if(deadendsSet.contains(cur)) {
                    continue;
                }
                if(target.equals(cur)) {
                    return deepth;
                }
                for(int index = 0; index < 4; index ++) {
                    String up = up(cur,index);
                    if(!visited.contains(up)) {
                        queue.add(up);
                        visited.add(up);
                    }
                    
                    String down = down(cur,index);
                    if(!visited.contains(down)) {
                        queue.add(down);
                        visited.add(down);
                    }
                }
            }
            deepth ++;
        }
        return -1;
    }

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