打开转盘锁

问题陈述

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:

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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"。

思路分析

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… 仔细想想,这就可以抽象成***⼀*幅图,每个节点有 8 个相邻的节点,⼜让你求 最短距离,这不就是典型的 BFS 嘛.

代码实现

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package com.Echo.test;

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Set;

public class OpenLock {
public int open(String[] deadens,String target){
//记录死亡密码deadens到一个HashSet。
Set<String> dead=new HashSet<>();
for(String s:deadens){
dead.add(s);
}
//记录已访问,防止走回头路。
Set<String> visited=new HashSet<>();
//bfs遍历
Queue<String> queue=new LinkedList<>();
queue.offer("0000");
visited.add("0000");
int step=0;
while (!queue.isEmpty()){
int size= queue.size();
//将当前队列中的所有节点向周围扩散
for(int i=0;i<size;i++){
String cur= queue.poll();
//判断是否到达终点
if(dead.contains(cur)){
continue;
}
if(cur.equals(target)){
return step;
}
//将当前结点的所有邻接结点入队。
for (int j=0;j<4;j++){
String up=plusOne(cur,j);
if(!visited.contains(up)){
queue.offer(up);
visited.add(up);
}
String down=miniOne(cur,j);
if(!visited.contains(down)){
queue.offer(down);
visited.add(down);
}
}
}
step++;
}
return -1;
}
//对每个字符s的第j位可以往上或往下拨。
private String plusOne(String s,int j){
char[] chars=s.toCharArray();
if(chars[j]=='9'){
chars[j]='0';
}else{
chars[j]+=1;//数字字符可直接算术运算。
}
return new String(chars);//char数组直接转String。
}
private String miniOne(String s,int j){
char[] chars=s.toCharArray();
if(chars[j]=='0'){
chars[j]='9';
}else{
chars[j]-=1;//数字字符可直接算术运算。
}
return new String(chars);//char数组直接转String。
}
}