752. 打开转盘锁

你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' 。每个拨轮可以自由旋转：例如把 '9' 变为 '0'，'0' 变为 '9' 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。

锁的初始数字为 '0000' ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。

列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。

字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1 。

示例 1:

输入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
输出：6
解释：
可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的，
因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。

示例 2:

输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
输出：1
解释：把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。

示例 3:

输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
输出：-1
解释：无法旋转到目标数字且不被锁定。

 

 首先嵌套BFS的模板，构造set哈希查找（优化时间复杂度）

使用哈希设置标志位book，然后经典的模板起始元素入队列，插入标志位

        set<string> dead(deadends.begin(), deadends.end());
        if(dead.find("0000") != dead.end()) return -1;
        set<string> book;
        queue<string> q;
        q.push("0000");
        book.insert("0000");
        int step = 0;
        while(!q.empty())
        {
            int size = q.size();
            while(size--)
            {
                string curstr = q.front();
                q.pop();
                if(curstr == target)
                    return step;

对于每一位密码都存在8种修改方式，对这八种方式一一处理判断是否为死亡数字或之前是否处理过（去重）

                for(int i = 0; i < 4; i++)
                {
                    string newstr1 = curstr, newstr2 = curstr;
                    newstr1[i] = newstr1[i]=='9' ? '0' : newstr1[i]+1;
                    newstr2[i] = newstr2[i]=='0' ? '9' : newstr2[i]-1;
                    if(dead.find(newstr1)==dead.end()
                    && book.find(newstr1)==book.end())
                    {
                        q.push(newstr1);
                        book.insert(newstr1);
                    }
                    if(dead.find(newstr2)==dead.end()
                    && book.find(newstr2)==book.end())
                    {
                        q.push(newstr2);
                        book.insert(newstr2);
                    }
                }

源码：

class Solution {
public:
    int openLock(vector<string>& deadends, string target) {
        set<string> dead(deadends.begin(), deadends.end());
        if(dead.find("0000") != dead.end()) return -1;
        set<string> book;   // 设立标志位
        queue<string> q;    
        q.push("0000");
        book.insert("0000");
        int step = 0;
        while(!q.empty())
        {
            int size = q.size();
            while(size--)
            {
                string curstr = q.front();
                q.pop();
                if(curstr == target)    // 以上均为模板
                    return step;
                for(int i = 0; i < 4; i++)
                {
                    string newstr1 = curstr, newstr2 = curstr;
                    newstr1[i] = newstr1[i]=='9' ? '0' : newstr1[i]+1;  当前位进行+1转动
                    newstr2[i] = newstr2[i]=='0' ? '9' : newstr2[i]-1;  当前位进行-1转动
                    if(dead.find(newstr1)==dead.end()
                    && book.find(newstr1)==book.end())  //如果满足不是死亡数字并且没有处理过
                    {
                        q.push(newstr1);
                        book.insert(newstr1);
                    }
                    if(dead.find(newstr2)==dead.end()   //如果满足不是死亡数字并且没有处理过
                    && book.find(newstr2)==book.end())
                    {
                        q.push(newstr2);
                        book.insert(newstr2);
                    }
                }
            }
            step++;
        }
        return -1;
    }
};