题目描述
字典 wordList 中从单词 beginWord 和 endWord 的 转换序列 是一个按下述规格形成的序列:
- 序列中第一个单词是 beginWord 。
- 序列中最后一个单词是 endWord 。
- 每次转换只能改变一个字母。
- 转换过程中的中间单词必须是字典 wordList 中的单词。
给你两个单词 beginWord 和 endWord 和一个字典 wordList,找到从 beginWord 到 endWord 的 最短转换序列 中的单词数目 。如果不存在这样的转换序列,返回 0。
示例 1:
输入:
beginWord = “hit”,
endWord = “cog”,
wordList = [“hot”,“dot”,“dog”,“lot”,“log”,“cog”]
输出:5
解释:一个最短转换序列是 “hit” -> “hot” -> “dot” -> “dog” -> “cog”, 返回它的长度 5。
示例 2:
输入:
beginWord = “hit”,
endWord = “cog”,
wordList = [“hot”,“dot”,“dog”,“lot”,“log”]
输出:0
解释:endWord “cog” 不在字典中,所以无法进行转换。
提示:
1 <= beginWord.length <= 10
endWord.length == beginWord.length
1 <= wordList.length <= 5000
wordList[i].length == beginWord.length
beginWord、endWord 和 wordList[i] 由小写英文字母组成
beginWord != endWord
wordList 中的所有字符串 互不相同
问题分析
以第一个示例为例进行分析:
- beginWord = “hit”
- endWord = “cog”
- wordList = [“hot”,“dot”,“dog”,“lot”,“log”,“cog”]
如上图所示,可将该问题抽象为一个图,那么要找到 beginWord 到 endWord 的最短转换序列的单子数量,只需要进行一次BFS检索即可。
解决方案一:单向BFS
按照上图的规则进行广搜遍历即可:
最初代码如下:
/**
* 解题思路:
* 使用level记录当前遍历到了第几层
* 用map标记上一层使用到的单词,在本层中不可重复使用
* 写一个函数来检查两个单词是不是只差一个字符,返回一个boolean
*
* @param beginWord
* @param endWord
* @param wordList
* @return
*/
public int ladderLength(String beginWord, String endWord, List<String> wordList) {
// bfs的深度
int level = 0;
// 检查endWord是不是包含在wordList中
if (!wordList.contains(endWord)) {
return 0;
}
// 标记单词是不是已经使用过
Set<String> map = new HashSet<>();
Set<String> tmpMap = new HashSet<>();
// 定义一个Queue来实现bfs
Queue<String> queue = new ArrayDeque<>();
queue.add(beginWord);
while (!queue.isEmpty()) {
/** 从前向后 */
int count = queue.size();
level++;
// 将上一层bfs使用过的单词,在该层统一进行标记
map.addAll(tmpMap);
tmpMap.clear();
while (--count >= 0) {
// 拿出queue中的元素,并在list中查找与其仅有一个字符不同的单词
String key = queue.remove();
// 将key临时记录,并在当前循环结束之后放入map中记录,之后不再访问
tmpMap.add(key);
// 便利整个wordList,找到key可以通过一次变换得到的单词,如果该单词未被访问过,将其放入队列中
for (String s : wordList) {
// 比较key和list中未曾访问过的某个元素是不是仅有一个字符不同
if (!map.contains(s) && checkDiff(key, s)) {
queue.add(s);
// 当前元素s等于endWord的时候,返回即可
if (s.equals(endWord)) {
return level + 1;
}
}
}
}
}
return 0;
}
/**
* 检查key和s是不是只有一个字符不相同
* @param key
* @param str
* @return 满足条件则返回true,否则返回false
*/
private boolean checkDiff(String key, String str) {
if (key == null || str == null) {
return false;
}
int count = 0;
int keyLen = key.length();
int strLen = str.length();
if (keyLen != strLen) {
return false;
}
for (int i = 0; i < keyLen; i++) {
if (key.charAt(i) != str.charAt(i)) {
count++;
if (count > 1) {
return false;
}
}
}
return count == 1;
}
在leetcode提交后,超时
该方法未进行任何优化,时间复杂度极高。可以进行初步优化:
- 检索key通过变化一个字符可变成的单词的时候,在全部wordList中检索,此处可以通过构建一个map存放key可以转化成的单词列表,比如用 Map<String, Set< String>> 来存储。
优化后的代码如下:
public int ladderLength(String beginWord, String endWord, List<String> wordList) {
// bfs的深度
int level = 0;
wordList.add(beginWord);
// 检查endWord是不是包含在wordList中
if (!wordList.contains(endWord)) {
return 0;
}
// 将数据进行初始化,用Map<String, S