描述
給出兩個(gè)單詞（start和end）和一個(gè)字典，找到從start到end的最短轉(zhuǎn)換序列
比如：
1.每次只能改變一個(gè)字母。
2.變換過(guò)程中的中間單詞必須在字典中出現(xiàn)。
注意事項(xiàng)：
如果沒(méi)有轉(zhuǎn)換序列則返回0。
所有單詞具有相同的長(zhǎng)度。
所有單詞都只包含小寫(xiě)字母。
樣例
給出數(shù)據(jù)如下：
start = "hit"
end = "cog"
dict = ["hot","dot","dog","lot","log"]
一個(gè)最短的變換序列是 "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog"，
返回它的長(zhǎng)度 5
思路
這種題型叫隱式圖搜索，題的思路就是在dict中找到和start單詞相差一個(gè)字母的單詞，一個(gè)接一個(gè)找，將單詞當(dāng)做結(jié)點(diǎn)，在結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的圖中使用BFS
代碼
- LintCode ( Set<String> )
public class Solution {
/**
* @param start, a string
* @param end, a string
* @param dict, a set of string
* @return an integer
*/
public int ladderLength(String start, String end, Set<String> dict) {
if (dict == null) {
return 0;
}
// start和end是兩個(gè)單詞，最少也要經(jīng)過(guò)一步轉(zhuǎn)化
if (start.equals(end)) {
return 1;
}
HashSet<String> hash = new HashSet<>();
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(start);
hash.add(start);
dict.add(end);
// 異常情況都考慮了，所以一旦進(jìn)入bfs就是至少存在一個(gè)中間點(diǎn)，即length = 2;
int length = 1;
while (!queue.isEmpty()) {
length++;
int size = queue.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
String word = queue.poll();
for (String nextWord : getNextWord(word, dict)) {
if (hash.contains(nextWord)) {
continue;
}
// bfs的出口
if (nextWord.equals(end)) {
return length;
}
hash.add(nextWord);
queue.offer(nextWord);
}
}
}
return 0;
}
/* 通過(guò)一個(gè)單詞怎么快速找到通過(guò)改變一個(gè)字母得到詞典中得另一個(gè)單詞
* 粗暴的方法就是for循環(huán)，通過(guò)for循環(huán)詞典中的每一個(gè)單詞中的字母
* 和當(dāng)前單詞字母一一對(duì)比如果只有一個(gè)字母不一樣說(shuō)明就知道該單詞
* 是下一個(gè)變化的候選單詞
* 時(shí)間復(fù)雜度O(NL)
* 單詞數(shù)N, 單詞長(zhǎng)度L，當(dāng)詞典中有很多單詞時(shí)這種解法太慢
* 換種思路：
* 遍歷字母表只有26個(gè)字母，除去當(dāng)前字母還有25個(gè)，
* 得到當(dāng)前單詞每個(gè)字母看看下一個(gè)會(huì)變成什么，
* 得到所有的可能性和字典里單詞對(duì)比，留下字典里存在的單詞
*/
private ArrayList<String> getNextWord(String word, Set<String> dict) {
ArrayList<String> nextWords = new ArrayList<>();
// O(25)
for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++ ) {
// 遍歷單詞的每個(gè)字母，O(L)
for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
// 跳過(guò)相同的字母
if (c == word.charAt(i)) {
continue;
}
// O(L)
String nextWord = replace(word, c, i);
// 此處注意時(shí)間復(fù)雜度是O(L),不是O(1)
// 只有包含在字典中的nextWord才可以被當(dāng)做下一個(gè)狀態(tài)
if (dict.contains(nextWord)) {
nextWords.add(nextWord);
}
}
}
return nextWords;
}
private String replace(String s, char c, int index) {
//由于字符串的不可變性，字符串變成字符組，再?gòu)淖址M變回去才可以改變字符串
char[] chars = s.toCharArray();
chars[index] = c;
return new String(chars);
}
}
- LeetCode
public class Solution {
public int ladderLength(String start, String end, List<String> wordList) {
Set<String> dict = new HashSet<>();
for (String word : wordList) {
dict.add(word);
}
if (start.equals(end)) {
return 1;
}
HashSet<String> hash = new HashSet<String>();
Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
queue.offer(start);
hash.add(start);
int length = 1;
while (!queue.isEmpty()) {
length++;
int size = queue.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
String word = queue.poll();
for (String nextWord: getNextWords(word, dict)) {
if (hash.contains(nextWord)) {
continue;
}
if (nextWord.equals(end)) {
return length;
}
hash.add(nextWord);
queue.offer(nextWord);
}
}
}
return 0;
}
// replace character of a string at given index to a given character
// return a new string
private String replace(String s, int index, char c) {
char[] chars = s.toCharArray();
chars[index] = c;
return new String(chars);
}
// get connections with given word.
// for example, given word = 'hot', dict = {'hot', 'hit', 'hog'}
// it will return ['hit', 'hog']
private ArrayList<String> getNextWords(String word, Set<String> dict) {
ArrayList<String> nextWords = new ArrayList<String>();
for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
if (c == word.charAt(i)) {
continue;
}
String nextWord = replace(word, i, c);
if (dict.contains(nextWord)) {
nextWords.add(nextWord);
}
}
}
return nextWords;
}
}