题目
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。
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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。
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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。
解法1.BFS
直接BFS，不过要加一个集合来表示deadends和重复的pattern。使用unordered_set<string>来存储和查询。
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class Solution {
public:
string add(string s, int i)
{
if (s[i] == '9')
s[i] = '0';
else
s[i] = s[i]+1;
return s;
}
string minus(string s, int i)
{
if (s[i] == '0')
s[i] = '9';
else
s[i] = s[i]-1;
return s;
}
int openLock(vector<string>& deadends, string target) {
unordered_set<string> set(deadends.begin(),deadends.end());
if (set.find("0000")!=set.end())
return -1;
queue<string> q;
q.push("0000");
int step = 0;
while (!q.empty())
{
int n = q.size();
for (int j=0; j<n; j++)
{
string front = q.front();
for (int i=0; i<4; i++)
{
string a = add(front,i);
if (set.find(a)!=set.end())
continue;
if (a == target)
return step+1;
if (!set.count(a))
{
q.push(a);
set.insert(a);
}
}
for (int i=0; i<4; i++) {
string b = minus(front,i);
if (set.find(b)!=set.end())
continue;
if (b == target)
return step+1;
if (!set.count(b))
{
q.push(b);
set.insert(b);
}
}
q.pop();
}
step+=1;
}
return -1;
}
};
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解法2.双向BFS