127. Word Ladder

最新推荐文章于 2021-10-31 08:20:30 发布

原创最新推荐文章于 2021-10-31 08:20:30 发布 · 309 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

leetcode 专栏收录该内容

220 篇文章

订阅专栏

本文通过BFS算法探讨了如何找到从起始单词到结束单词的最短转换序列，涉及字典中存在的相邻单词筛选及避免循环路径的策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Given two words (start and end), and a dictionary, find the length of shortest transformation sequence from start to end, such that:

Only one letter can be changed at a time
Each intermediate word must exist in the dictionary

For example,

Given:
start = "hit"
end = "cog"
dict = ["hot","dot","dog","lot","log"]

As one shortest transformation is "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog",
return its length 5.

Note:

- Return 0 if there is no such transformation sequence.
- All words have the same length.
- All words contain only lowercase alphabetic characters.

分析：这种题，肯定是每次改变单词的一个字母，然后逐渐搜索，很多人一开始就想到用dfs，其实像这种求最短搜索路径、树最小深度问题bfs最适合，可以参考我的这篇博客bfs（层序遍历）求二叉树的最小深度。本题bfs要注意的问题：

和当前单词相邻的单词是：对当前单词改变一个字母且在字典中存在的单词
找到一个单词的相邻单词，加入bfs队列后，要从字典中删除，因为不删除的话会造成类似于hog->hot->hog的死循环。而删除对求最短路径没有影响，因为我们第一次找到该单词肯定是最短路径，即使后面其他单词也可能转化得到它，路径肯定不会比当前的路径短（如果要输出所有最短路径，则不能立即从字典中删除，具体见下一题）
bfs队列中用NULL来标识层与层的间隔，每次碰到层的结尾，遍历深度+1

我们利用和求二叉树最小深度层序遍历的方法来进行bfs，代码如下：

class Solution {
public:
    int ladderLength(string start, string end, unordered_set<string> &dict) {
        // IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as
        // the same Solution instance will be reused for each test case.
        //BFS遍历找到的第一个匹配就是最短转换,空字符串是层与层之间的分隔标志
        queue<string> Q;
        Q.push(start); Q.push("");
        int res = 1;
        while(Q.empty() == false)
        {
            string str = Q.front();
            Q.pop();
            if(str != "")
            {
                int strLen = str.length();
                for(int i = 0; i < strLen; i++)
                {
                    char tmp = str[i];
                    for(char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
                    {
                        if(c == tmp)continue;
                        str[i] = c;
                        if(str == end)return res+1;
                        if(dict.find(str) != dict.end())
                        {
                            Q.push(str);
                            dict.erase(str);
                        }
                    }
                    str[i] = tmp;
                }
            }
            else if(Q.empty() == false)
            {//到达当前层的结尾，并且不是最后一层的结尾
                res++;
                Q.push("");
            }
        }
        return 0;
    }
};