剑指 Offer II 109. 开密码锁-BFS-Java

一开始想着能不能先使用DFS，快速写出来，然后再使用BFS来写，因为一般DFS写代码的时间短一点，BFS 需要自己构建队列，时间会长一点。

然后DFS超时了，因为DFS侧重于遍历从起点到最深的节点，相当于这里会遍历无数个没用的节点。时间复杂度应该是O（10 ^ 4 * 10 ^ 4）,所以只能用BFS来判断。

对于BFS来说，每一次遍历都是一层，相当于是走一步，这样总会有x层的时候，走到target，找到答案，或者结束。

这道题的两个要点：

• 如何求解一个字符串的下一个字符串？比如一开始为“0000”，下一个字符串有哪些？
• 注意边界条件剪枝，比如记录是否访问过vis, 是不是出现在死亡数组里面。

首先就是有四个字符可以进行+ 1 和 -1 两个操作，所以相当于有8个候选字符串。每次从中选一个假如队列即可。中间会有一些已经访问过的，所以记得去重剪枝，不然会超时。

注意字符串数组char[]arr转化为String的话，不要用arr.toString()，因为这样得到的是字符串的地址。需要使用new String(arr)

可以使用一个函数来计算下一个字符串的集合。这样代码功能区分更明显。

• 一开始用一个map存一下死亡数组，这样可以O（1）时间判断是否出现在死亡数组中。
• 用一个visMap记录这个字符串是否已经访问过，剪枝
• 最开始判断target是否出现在死亡数组里面，如果出现，直接return -1
• 找到结果，return step

首先，从“0000”  -- “9999”总共有10 ^ 4个字符串（状态空间的上限）。然后计算每个字符串的下一个字符为O（8）, 加入队列也有O（8），然后还有计算思死亡数组的O（4 * m），大概是这样。

首先死亡数组的哈希表空间O（m）, 然后队列中存的元素最大个数为10^ 4 , 每个字符串长度为4，还有一个step 1, 为O（10 * 4 + 5），大概是这样。

class Solution {
    int ans = 0;
    Mapmap = new HashMap();
    MapvisMap = new HashMap();
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        for(String s : deadends){
            map.put(s, 1);
        }
        if(map.containsKey(target))return -1;
        Dequed = new ArrayDeque<>();
        d.addLast(new String[]{"0000", "0"});
        while(!d.isEmpty()){
            String[]cur = d.pollFirst();
            String start = cur[0];
            int step = Integer.parseInt(cur[1]);
            if(map.containsKey(start))continue;
            if(visMap.containsKey(start))continue; //已经访问过
            if(start.equals(target)){  //找到答案
                return step;
            }
            visMap.put(start, 1);
            Listlist = getNextString(start);
            for(String s : list){
                if(!map.containsKey(s) && !visMap.containsKey(s)){
                    d.addLast(new String[]{s, step + 1 +""});
                }
            }

        }
        return -1;
    }
    public List getNextString(String s){
        char[]arrays = s.toCharArray();
        int[]dx = new int[]{1, -1};
        Listlist = new ArrayList();
        for(int i = 0 ; i < 4; i++){
            for(int j = 0 ; j < 2; j++){
                char tempCopy = arrays[i];
                int temp = (int)(arrays[i] - '0') + dx[j];
                if(temp == -1){
                    arrays[i] = '9';
                }
                else if(temp == 10){
                    arrays[i] = '0';
                }
                else{
                    arrays[i] = (char)(temp + '0');
                }
                list.add(new String(arrays));
                // list.add(arrays.toString()); //不能这样将字符数组转化为字符串。这样输出的是字符串的地址。
                arrays[i] = tempCopy;
            }
        }
        return list;
    }
}

如果用Set存储，应该时间还会再少一些。