LeetCode 126. 单词接龙 II

题目描述

给定两个单词（beginWord 和 endWord）和一个字典 wordList，找出所有从 beginWord 到 endWord 的最短转换序列。转换需遵循如下规则：

1. 每次转换只能改变一个字母。
2. 转换过程中的中间单词必须是字典中的单词。

说明:

• 如果不存在这样的转换序列，返回一个空列表。
• 所有单词具有相同的长度。
• 所有单词只由小写字母组成。
• 字典中不存在重复的单词。
• 你可以假设 beginWord 和 endWord 是非空的，且二者不相同。

示例 1:

输入:
beginWord = "hit",
endWord = "cog",
wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]

输出:
[
  ["hit","hot","dot","dog","cog"],
  ["hit","hot","lot","log","cog"]
]

示例 2:

输入:
beginWord = "hit"
endWord = "cog"
wordList = ["hot","dot","dog","lot","log"]

输出: []

解释: endWord "cog" 不在字典中，所以不存在符合要求的转换序列。

问题分析

此题的核心思想是层序遍历。创建变量ans用来保存最终返回结果。创建队列q，其中的元素是string类型的数组，队列q存储已经找到的路径。创建string类型的哈希表dict用来保存给定的字典。创建string类型的哈希表used_words用来保存已经找到的路径中的单词。整型变量level表示循环中当前路径的长度。先以beginWord创建数组，然后存入到队列q中作为初始路径。然后进入层序遍历的while循环，把队首的元素赋值给定义的数组temp，然后弹出。然后判定temp的大小是否大于level，如果大于说明开始了新的一层的遍历，为了防止之后找单词时找到之前重复的，所以把used_words中的字符串从dict去掉，然后将used_words清空，并将level置为temp.size()。接下来定义字符串s为数组temp的尾元素，然后我们开始将字符串s的逐个位置替换成26个字母，分别得到字符串t，然后判断字符串t如果不在dict里面则继续找，直到字符串t在dict里。先将t加入到哈希表used_words中，然后将数组temp加上这个t组成一个新的数组vec，判断如果字符串t等于endWord，那么就将vec加入到ans中；如果不等于，那么说明下面还要继续搜索，于是将vec压入队列q中。如此循环，当队列q为空时退出循环，返回ans。

代码实现

class Solution {
public:
    vector<vector<string>> findLadders(string beginWord, string endWord, vector<string>& wordList) {
        vector<vector<string>> ans;
        queue<vector<string>> q;
        q.push({beginWord});
        unordered_set<string> dict(wordList.begin(), wordList.end());
        unordered_set<string> used_words;
        int level = 1;
        while(!q.empty()){
            vector<string> temp = q.front();
            q.pop();
            if(temp.size() > level){
                for(string ss : used_words)
                    dict.erase(ss);
                used_words.clear();
                level = temp.size();
            }
            string s = temp.back();
            for(int i = 0; i < s.size(); i++){
                string t = s;
                for(char c = 'a'; c <= 'z'; c++){
                    t[i] = c;
                    if(!dict.count(t))
                        continue;
                    used_words.insert(t);
                    vector<string> vec(temp);
                    vec.push_back(t);
                    if(t == endWord)
                        ans.push_back(vec);
                    else
                        q.push(vec);  
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};