leetcode0433. 最小基因变化-medium

1 题目：最小基因变化

官方标定难度：中

基因序列可以表示为一条由 8 个字符组成的字符串，其中每个字符都是 ‘A’、‘C’、‘G’ 和 ‘T’ 之一。

假设我们需要调查从基因序列 start 变为 end 所发生的基因变化。一次基因变化就意味着这个基因序列中的一个字符发生了变化。

例如，“AACCGGTT” --> “AACCGGTA” 就是一次基因变化。
另有一个基因库 bank 记录了所有有效的基因变化，只有基因库中的基因才是有效的基因序列。（变化后的基因必须位于基因库 bank 中）

给你两个基因序列 start 和 end ，以及一个基因库 bank ，请你找出并返回能够使 start 变化为 end 所需的最少变化次数。如果无法完成此基因变化，返回 -1 。

注意：起始基因序列 start 默认是有效的，但是它并不一定会出现在基因库中。

示例 1：

输入：start = “AACCGGTT”, end = “AACCGGTA”, bank = [“AACCGGTA”]
输出：1

示例 2：

输入：start = “AACCGGTT”, end = “AAACGGTA”, bank = [“AACCGGTA”,“AACCGCTA”,“AAACGGTA”]
输出：2

示例 3：

输入：start = “AAAAACCC”, end = “AACCCCCC”, bank = [“AAAACCCC”,“AAACCCCC”,“AACCCCCC”]

输出：3

提示：

start.length == 8
end.length == 8
0 <= bank.length <= 10
bank[i].length == 8
start、end 和 bank[i] 仅由字符 [‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’] 组成

2 solution

可以用广度优先搜索，因为bank规模很小，只需要遍历 bank 找到可以互相转换的关系，然后直接用 index 代替基因搜索即可

代码

class Solution {
    /*
     * 1 先将 bank 和 startGene 映射成数字，并找到相邻关系
     * 2 采用广度优先搜索
     */
public:
    int minMutation(string startGene, string endGene, vector<string> &bank) {
        int n = bank.size();
        int e = find(bank.begin(), bank.end(), endGene) - bank.begin();
        if (e == n) return -1;
        // cout << e << endl;
        if(startGene == endGene) return 0;
        int s = find(bank.begin(), bank.end(), startGene) - bank.begin();
        // cout << s << endl;;
        if (s == n) bank.push_back(startGene), n++;
        
        vector<vector<bool>> dis(n, vector<bool>(n));
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                int cnt = 0;
                for(int k = 0; k < 8; k++){
                    if(bank[i][k] != bank[j][k]){
                        cnt++;
                    }
                }
                if(cnt == 1){
                    dis[i][j] = dis[j][i] = 1;
                    // cout << i << j << endl;
                }
            }
        }
        
        queue<int> q;
        q.push(s);
        vector<int> step(n, -1);
        step[s] = 0;
        while (q.size()){
            int u = q.front();
            q.pop();
            for(int i = 0; i < n; i++){
                if(step[i] == -1 && dis[u][i]){
                    step[i] = step[u] + 1;
                    if(i == e) return step[i];
                    q.push(i);
                }
            }
        }
        return -1;
    }
};

结果