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LeetCode學習記錄(2)----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,你需要給出最小的旋轉次數,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

提示:

  1. 死亡列表 deadends 的長度範圍為 [1, 500]
  2. 目標數字 target 不會在 deadends 之中。
  3. 每個 deadends 和 target 中的字串的數字會在 10,000 個可能的情況 '0000' 到 '9999' 中產生。

	/* 單向搜尋,效率 低下
	public int openLock(String[] deadends, String target) {
		int count = 0;
		String start = "0000";
		Queue<String> q = new LinkedList();
		Queue<String> p = new LinkedList();
		q.offer(start);
		p.offer(target);
		List<String>visits=new ArrayList<String>();
		int flag=0;

		
		while(!q.isEmpty()&&!p.isEmpty()) {
			int sizeQueue=q.size();
			for(int i=0;i<sizeQueue;i++) {
				String top=q.poll();
				//System.out.println(q.toString());
				List<String> neibors=findNeibors(top);
				for (String neibor : neibors) {
					//查詢這個鎖是不是目標
					if(target.equals(neibor)) {
						count++;
						return count;
					}
					//查詢這個鎖是不是已經使用過了
					if(findUsed(visits,neibor)) {
						continue;
					}
					//查詢這個鎖是不是死亡鎖
					if(!findUsed(Arrays.asList(deadends),neibor)) {
						visits.add(neibor);//增加訪問記錄
						q.add(neibor);//將這個鎖加入佇列,準備遍歷它的下一層鄰居
					}
					
				}
			}
			
			count++;
		}	
		return -1;
   
}*/
	/*
	 * 雙向搜尋,效率快
	 */
	public int openLock(String[] deadends, String target) {
		Set<String> dead = new HashSet<>(Arrays.asList(deadends));
	    Set<String> visited = new HashSet<>();
	    String init = "0000";
	    if (dead.contains(init) || dead.contains(target)) {
	        return -1;
	    }
	 
	    if (target.equals(init)) {
	        return 0;
	    }
	    	
	    Set<String> set1 = new HashSet<>();
	    set1.add(init);
	    Set<String> set2 = new HashSet<>();
	    set2.add(target);
	    int count=0;
	    while (!set1.isEmpty() && !set2.isEmpty()) {
	    	//將最小的集合遍歷
	    	 if (set1.size() > set2.size()) {
	             Set<String> temp = set1;
	             set1 = set2;
	             set2 = temp;
	         }
	    	 Set<String> set3 = new HashSet<>();
	    	 for (String curLock : set1) {
	    		 List<String> neibors=findNeibors(curLock);
	    		 for (String nextLock : neibors) {
	    			 //如果set2中包含了這個Lock,則表示初試和目標在途中相遇到了
					if(set2.contains(nextLock)) {
						return count+1;
					}
					if (!dead.contains(nextLock) && !visited.contains(nextLock)) {
						 visited.add(nextLock);
		                    set3.add(nextLock);
					}
				}
			}
	    	 count++;
	         set1 = set3;
	    } 
		return -1;
		
		
	}
	private boolean findUsed(List<String> visits, String neibor) {
		for (String visit : visits) {
			if(visit.equals(neibor)) {
				return true;
			}			
		}
		return false;
	}

	//遍歷當前鎖的所有鄰近鎖
	public static List<String> findNeibors(String currLock) {
		int size=currLock.length();
		List<String> result=new ArrayList<String>();
		for(int i=0;i<size;i++) {
			//執行+1操作
		    String temp = currLock;
			char[] cs = temp.toCharArray();
			if (cs[i] == '9') {
				cs[i] = '0';
			} else {
				cs[i] = (char) (cs[i] + 1);
			}
			
			temp = new String(cs);
			result.add(temp);
			//執行-1操作
			temp = currLock;
			cs = temp.toCharArray();
			if (cs[i] == '0') {
				cs[i] = '9';
			} else {
				cs[i] = (char) (cs[i] - 1);
			}
			temp = new String(cs);
			result.add(temp);
		}
		return result;
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		/*
		 * ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"]
            "8888"
            
            "0201","0101","0102","1212","2002"
            "0202"
		 */
		String[] deadends= {"8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"};
		String target= "8888";
			int ret = new 開啟轉盤鎖().openLock(deadends, target);
			System.out.print(ret);
		}
	

感謝下面兩個連結的大神。