752. 開啟轉盤鎖

你有一個帶有四個圓形撥輪的轉盤鎖。每個撥輪都有10個數字：'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'。每個撥輪可以自由旋轉：例如把'9'變為'0'，'0'變為'9'。每次旋轉都只能旋轉一個撥輪的一位數字。

鎖的初始數字為'0000'，一個代表四個撥輪的數字的字串。

列表deadends包含了一組死亡數字，一旦撥輪的數字和列表裡的任何一個元素相同，這個鎖將會被永久鎖定，無法再被旋轉。

字串target代表可以解鎖的數字，你需要給出解鎖需要的最小旋轉次數，如果無論如何不能解鎖，返回-1。

示例 1:

輸入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
輸出：6
解釋：
可能的移動序列為 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 這樣的序列是不能解鎖的，
因為當撥動到 "0102" 時這個鎖就會被鎖定。

示例 2:

輸入: deadends = ["8888"], target = "0009"
輸出：1
解釋：
把最後一位反向旋轉一次即可 "0000" -> "0009"。

示例 3:

輸入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
輸出：-1
解釋：
無法旋轉到目標數字且不被鎖定。

示例 4:

輸入: deadends = ["0000"], target = "8888"
輸出：-1

class Solution 
{
public:
    int openLock(vector<string
 
>& deadends, string target) 
    {
        unordered_set<string> us(deadends.begin(), deadends.end());
        if (us.find("0000") != us.end())
            return -1;
        
        unordered_set<string> visited;
        unordered_set<string> q1;
        unordered_set<string
 
> q2;

        visited.insert("0000");
        q1.insert("0000");
        q2.insert(target);
        int step = 0;
        while (!q1.empty() && !q2.empty()) {
            unordered_set<string> temp;
            if (q2.size() < q1.size()) {
                swap(q1,q2);
            }
            
            for(auto cur : q1) {
                
                if (q2.find(cur) != q2.end()) {
                    return step;
                }
                visited.insert(cur);
                
                for (int j = 0; j < 4; j++) {
                    string y = plus_one(cur, j);
                    if (us.find(y) == us.end() && visited.find(y) == visited.end()) {
                        temp.insert(y);
                    }
                    string y2 = sub_one(cur, j);
                    if (us.find(y2) == us.end() && visited.find(y2) == visited.end()){
                        temp.insert(y2);
                    }
                }
            }
            step ++;
            q1 = q2;
            q2 = temp;
        }
        return -1;
    }


    string plus_one(string s, int i) {   
        if (s[i]== '9') s[i]='0';
        else s[i]++;
        return s;
    }

    string sub_one(string s, int i) {
        if (s[i]=='0') s[i] = '9';
        else s[i]--;
        return s;
    }
};

class Solution 
{
public:
    int openLock(vector<string>& deadends, string target) 
    {
        unordered_set<string> us(deadends.begin(), deadends.end());
        if (us.find("0000") != us.end())
            return -1;
        
        unordered_set<string> visited;
        queue<string> q;
        visited.insert("0000");
        q.push("0000");
        int step = 0;
        while (!q.empty()) {
            int sz = q.size();
            for(int i = 0 ; i< sz; i++){
                string cur = q.front(); q.pop();
                if (cur == target)
                    return step;
                for (int j = 0; j < 4; j++) {
                    string y = plus_one(cur, j);
                    if (us.find(y) == us.end() && visited.find(y) == visited.end()) {
                        visited.insert(y);
                        q.push(y);
                    }
                    string y2 = sub_one(cur, j);
                    if (us.find(y2) == us.end() && visited.find(y2) == visited.end()){
                        visited.insert(y2);
                        q.push(y2);
                    }
                }
            }
            step ++;
        }
        return -1;
    }


    string plus_one(string s, int i) {   
        if (s[i]== '9') s[i]='0';
        else s[i]++;
        return s;
    }

    string sub_one(string s, int i) {
        if (s[i]=='0') s[i] = '9';
        else s[i]--;
        return s;
    }
};