题目:
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
给定两个单词(start 和 and ),以及一个字典,找出从 start 到 end 最短变换序列的长度。
1、一次只能改变一个字母。
2、每个中间词必须在字典中存在。
For example,
Given:
start = "hit"
end = "cog"
dict = ["hot","dot","dog","lot","log"]
As one shortest transformation is "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog"
,(从 hit 到 cog
,每个单词变化一个字母)
return its length 5
.
Note:
- Return 0 if there is no such transformation sequence.(如果找不到序列,则返回0)。
- All words have the same length.(所有的单词都有相同的长度)。
- All words contain only lowercase alphabetic characters.(所有的单词只包含小写字母)。
思路:
可以使用BFS和DFS,但是DFS会超时,具体分析请看代码。
代码1:
//BFS 1,广度优先搜索,即是(先把start入队列,作为第一层)先找到start能到达的单词(即和当前单词只差一个字母的单词),把它们全部入队列(定义为第二层), //然后分别对第二层的单词找到它们能到达的单词,再把它们全部入队列(定义为第三层),依次类推,直到找到达到的单词为end。每遍历完一层所求长度+1. //这里有一个问题就是重复问题,需要定义一个集合用于保存找到的所有单词,用于后续判重 class Solution { public: int ladderLength(string start, string end, unordered_set<string> &dict) { if(start.size()!=end.size()) return 0; if(start == end) return 2; int min_value = 1;//存储结果长度,初始值有start,所以为1 unordered_set<string> unique;//存储符合条件的单词,主要用于判重(判断后续查找到的单词是否重复) unique.insert(start);//先把第一层的单词start放入集合 queue<string> que;//队列用于按层次保存单词 que.push(start);//第一层入队列 int q1=1;//当前层次要遍历的单词的个数,初始值为第一层,只有1个单词start int q2=0;//下一层要遍历的单词的个数 while(q1 > 0) { string s = que.front(); que.pop(); --q1;//当前层次单词少一个,q1减一次1 //for循环是在dict中找到当前单词s所能到达的单词(即和s只差一个字母的单词),并入队列 for(int i=0; i<s.size(); i++) { string temp = s; for(char c='a'; c<='z'; c++) { //如果当前字符和c相等,则结束下面操作,重新循环 if(temp[i] == c) continue; temp[i] = c;//用字符c代替temp的第i个字母,然后再判断替换后的temp是否在dict中 //如果找到的单词和end相等,则结束遍历(因为求最短长度) if(temp == end) { return min_value+1; } //替换一个字母后的单词如果在dict中,但是不在unique中,则入队列 if(dict.find(temp)!=dict.end() && unique.find(temp)==dict.end()) { //把找到的单词temp放入unique中,再入队列,再把下一层要遍历的单词个数+1 unique.insert(temp); que.push(temp); ++q2; } } } //如果当前层次的单词遍历完,min_value+1,然后把q2赋给q1,开始遍历下一层 if(q1==0) { q1 = q2; q2 = 0; ++min_value; } } return 0; } };
代码2:
//法二:不用上面的方法判重,直接在dict中删除找到的单词 class Solution { public: int ladderLength(string start, string end, unordered_set<string> &dict) { if(start.size()!=end.size()) return 0; if(start == end) return 2; int min_value = 1;//存储结果长度,初始值有start,所以为1 dict.erase(start);//如果dict中存在start则先删除 queue<string> que;//队列用于按层次保存单词 que.push(start);//第一层入队列 int q1=1;//当前层次要遍历的单词的个数,初始值为第一层,只有1个单词start int q2=0;//下一层要遍历的单词的个数 while(q1 > 0 && !dict.empty()) { string s = que.front(); que.pop(); --q1;//当前层次单词少一个,q1减一次1 //for循环是在dict中找到当前单词s所能到达的单词(即和s只差一个字母的单词),并入队列 for(int i=0; i<s.size(); i++) { string temp = s; for(char c='a'; c<='z'; c++) { //如果当前字符和c相等,则结束下面操作,重新循环 if(temp[i] == c) continue; temp[i] = c;//用字符c代替temp的第i个字母,然后再判断替换后的temp是否在dict中 //如果找到的单词和end相等,则结束遍历(因为求最短长度) if(temp == end) { return min_value+1; } //替换一个字母后的单词如果在dict中,但是不在unique中,则入队列 if(dict.find(temp)!=dict.end()) { dict.erase(temp);//删除找到的temp que.push(temp); ++q2; } } } //如果当前层次的单词遍历完,min_value+1,然后把q2赋给q1,开始遍历下一层 if(q1==0) { q1 = q2; q2 = 0; ++min_value; } } return 0; } };