BFS

算法

回溯算法的框架:

var BFS = function(start, target) {
    var q = []; // 核心数据结构
    var visited = new Set(); // 避免走回头路
    var step = 0;
    
    q.push(start); // 将起点加入队列
    visited.add(start);

    while (q.length > 0) {
        var sz = q.length;
        /* 将当前队列中的所有节点向四周扩散 */
        for (var i = 0; i < sz; i++) {
            var cur = q.shift();
            /* 划重点:这里判断是否到达终点 */
            if (cur == target)
                return step;
            /* 将 cur 的相邻节点加入队列 */
            var adj = cur.adj();
            for (var j = 0; j < adj.length; j++) {
                var x = adj[j];
                if (!visited.has(x)) {
                    q.push(x);
                    visited.add(x);
                }
            }
        }
        step++;
    }
    // 如果走到这里,说明在图中没有找到目标节点
}

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🌙 1.N 叉树的层序遍历 (opens new window)

给定一个 N 叉树,返回其节点值的层序遍历。(即从左到右,逐层遍历)。

树的序列化输入是用层序遍历,每组子节点都由 null 值分隔(参见示例)。

输入:root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
输出:[[1],[3,2,4],[5,6]]
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/**
 * // Definition for a Node.
 * function Node(val,children) {
 *    this.val = val;
 *    this.children = children;
 * };
 */

/**
 * @param {Node|null} root
 * @return {number[][]}
 */
var levelOrder = function (root) {
  let res = []
  if (!root) return res

  let queue = []
  queue.push(root)

  while (queue.length > 0) {
    let size = queue.length
    let data = []

    for (let i = 0; i < size; i++) {
      let cur = queue.shift()
      data.push(cur.val)
      if (cur.children) {
        for (let ch of cur.children) {
          queue.push(ch)
        }
      }
    }

    res.push(data)
  }

  return res
};
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🌙 2.打开转盘锁 (opens new window)

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。
 

提示:

1 <= deadends.length <= 500
deadends[i].length == 4
target.length == 4
target 不在 deadends 之中
target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成
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/**
 * @param {string[]} deadends
 * @param {string} target
 * @return {number}
 */
var openLock = function (deadends, target) {
    // 记录需要跳过的死亡密码
    let deads = new Set(deadends);
    // for (let i = 0; i < deadends.length; i++) {
    //   deads.add(deadends[i])
    // }

    // 记录已经穷举过的密码,防止重复访问
    let visited = new Set();

    // BFS核心队列
    let q = [];

    // 从起点开始BFS
    let step = 0;
    q.push('0000');
    visited.add('0000');

    while (q.length > 0) {
      let sz = q.length;
      // 将当前队列中的所有的节点向四周扩散
      for (let i = 0; i < sz; i++) {
        let cur = q.shift();

        // 此路不通
        if (deads.has(cur)) {
          continue;
        }
        // 判断是否到达终点
        if (cur === target) {
          return step;
        }

        // 将一个节点的未遍历相邻节点加入队列
        for (let j = 0; j < 4; j++) {
          let up = plusOne(cur, j);
          if (!visited.has(up)) {
            q.push(up);
            visited.add(up);
          }

          let down = minusOne(cur, j);
          if (!visited.has(down)) {
            q.push(down);
            visited.add(down);
          }
        }
      }
      step++;
    }
    return -1
  };

// 将s[i]向上拨动一次
var plusOne = function (s, j) {
  let arr = s.split('');
  if (arr[j] === '9') {
    arr[j] = '0'
  } else {
    arr[j] = +arr[j] + 1 + '';
  }

  return arr.join('')
}

// 将s[i]向下拨动一次
var minusOne = function (s, j) {
  let arr = s.split('');
  if (arr[j] === '0') {
    arr[j] = '9'
  } else {
    arr[j] = +arr[j] - 1 + '';
  }

  return arr.join('')
}
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