算法题（程序员面试宝典）

解题思路主要来源于leetcode官方与《程序员面试宝典》&labuladong

752. 打开转盘锁

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*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，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，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：

1 <= deadends.length <= 500
deadends[i].length == 4
target.length == 4
target 不在 deadends 之中
target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成

解题方法

解题思路1

class Solution {
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        //初始密码
        String root = "0000";
        Queue<String> q = new LinkedList<>();
        q.offer(root);
        //将死亡密码加入至set集合中
        HashSet<String> valided = new HashSet<>();
        valided.add(root);
        for(String dead:deadends){
            valided.add(dead);
        }
        //记录操作数
        int step = 0;
        while(!q.isEmpty()){
            int size = q.size();
            for(int i=0;i<size;i++){
                String s = q.poll();
                if(s.equals(target)){
                    return step;
                }
                //转动拨盘一次  每个位置上下转  共四个位置
                for(int j=0;j<4;j++){
                    //下转
                    String upS = plusOne(s,j);
                    //upS 不存在于set集合中
                    if(!valided.contains(upS)){
                        valided.add(upS);
                        q.offer(upS);
                    }
                    //上转
                    String downS = minusOne(s,j);
                    if(!valided.contains(downS)){
                        valided.add(downS);
                        q.offer(downS);
                    }
                }
            }
            //一层代表一次操作,将当前操作执行结束，step++
            step++;
        }
        //找完所有数字都没有找到则返回-1
        return -1;
    }

    //下转  +1
    public String plusOne(String s,int j){
        char[] chars = s.toCharArray();
        if(chars[j]=='9'){
            chars[j]='0';
        }else{
            chars[j]++;
        }
        return new String(chars);
    }
    //上转  -1
    public String minusOne(String s,int j){
        char[] chars = s.toCharArray();
        if(chars[j]=='0'){
            chars[j]='9';
        }else{
            chars[j]++;
        }
        return new String(chars);
    }
}