LeetCode752. 打开转盘锁（Java）
题目描述
原题链接 https://leetcode-cn.com/problems/open-the-lock/
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。
BFS解题模板
// 计算从起点 start 到终点 target 的最近距离
int BFS(Node start, Node target) {
Queue<Node> q; // 核心数据结构
Set<Node> visited; // 避免走回头路
q.offer(start); // 将起点加入队列
visited.add(start);
int step = 0; // 记录扩散的步数
while (q not empty) {
//当前出队节点
int sz = q.size();
/* 将当前队列中的所有节点向四周扩散 */
for (int i = 0; i < sz; i++) {
Node cur = q.poll();
/* 划重点：这里判断是否到达终点 */
if (cur is target)
return step;
/* 将 cur 的相邻节点加入队列 */
for (Node x : cur.adj())
if (x not in visited) {
q.offer(x);
visited.add(x);
}
}
/* 划重点：更新步数在这里 */
step++;
}
}
来源：https://labuladong.gitbook.io/algo/di-ling-zhang-bi-du-xi-lie/bfs-kuang-jia
知识点（Java）
队列
//建队列
Queue<Type> queue = new LinkedList<>();
//入队，队列中添加元素
//add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常
queue.offer(object);
//返回第一个元素，并在队列中删除
queue.poll();
//返回第一个元素
queue.element();
queue.peek();
//判断队列是否为空
queue.isEmpty();
Set—HashSet
Set：不允许有重复元素
图片来源：菜鸟教程-Java教程:https://www.runoob.com/java/java-hashset.html
//建HashSet
Set<Type> set = new HashSet<>();
//Set添加元素
set.add(object);
//删除某一元素，删除成功返回true
set.remove(object)
//删除所有元素
set.clear()
//判断某个元素是否存在，若存在，true
set.contains(object)
//计算大小
set.size();
//遍历/迭代HashSet
//for-each
Set<String> set = new HashSet<>();
for(String s:set){
//操作
}
String
Java中String是只读的，不能改变
//获取字符串的长度
String.length()
//获取第i个字符的内容
String.charAt(i)
//获取[start,）的字符串
String.subString(start)
//获取[start,end）中的字符串
String.subString(start,end)
//将字符串转为char数组来进行改变字符内容
char[] c = iniString.toCharArray()
//判断两个字符串是否相等
String.equal(str)
//char数组转换为字符串
//方法一 推荐,ch为char数组名
new String(ch)
//方法二?
ch.toString();
代码实现
来源：https://labuladong.gitbook.io/algo/di-ling-zhang-bi-du-xi-lie/bfs-kuang-jia
import java.util.*;
class Solution {
public int openLock(String[] deadends, String target) {
//记录死亡列表中的字符
Set<String> setdead = new HashSet<>();
for(String s:deadends){
setdead.add(s);
}
//记录已经走过的字符串
Set<String> visit = new HashSet<>();
//建立BFS队列
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer("0000");
visit.add("0000");//字符串0000被记录
int step = 0;
while(!queue.isEmpty()){
int number = queue.size();
for(int i = 0;i<number;i++){
String cur = queue.poll();
//判断是否到达终点
if(setdead.contains(cur))
continue;
if(cur.equals(target))
return step;
//将相邻节点加入到队列中
for(int j=0;j<4;j++){
//第j位向上拨，得到plus
String plus = up(cur,j);
//如果没有被访问过，加入到队列中
if(!visit.contains(plus)){
queue.offer(plus);
visit.add(plus);//记录
}
//第j位向下拨，得到add
String add = down(cur,j);
if(!visit.contains(add)){
queue.offer(add);
visit.add(add);//记录
}
}
}
step++;
}
//找不到
return -1;
}
//某个转盘向上拨一位
public String up(String s,int i){
char[] ch = s.toCharArray();
if(ch[i]=='0'){
ch[i]='9';
}
else
ch[i]-=1;
return new String(ch);
}
//某个转盘向下拨一位
public String down(String s,int i){
char[] ch = s.toCharArray();
if(ch[i]=='9'){
ch[i]='0';
}
else
ch[i]+=1;//注意！！
return new String(ch);
}
}