LeetCode算法题127：单词接龙解析

内容导读

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内容图文

给定两个单词（beginWord 和 endWord）和一个字典，找到从 beginWord 到 endWord 的最短转换序列的长度。转换需遵循如下规则：
1.每次转换只能改变一个字母。
2.转换过程中的中间单词必须是字典中的单词。
说明:

• 如果不存在这样的转换序列，返回 0。
• 所有单词具有相同的长度。
• 所有单词只由小写字母组成。
• 字典中不存在重复的单词。
  你可以假设 beginWord 和 endWord 是非空的，且二者不相同。

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。

这个题的主要思想是广度优先搜索，对不同位置的字母使用26个字母轮流替换，如果出现了单词列表中的词，那么就保存下来，保存到一个队列中，然后继续替换第二个位置的字母，如果全部替换完且新添加的词逐个替换完也不会产生目标词，则说明不存在。每次替换一层（第一层就一个开始单词，第二层就是开始单词分别替换各个位置的字母产生的新单词集合，依次类推），就把路径计数值加1即可，因为这时说明替换了一个字母，完成了一次操作。

C++源代码：

class Solution {
public:
    int ladderLength(string beginWord, string endWord, vector<string>& wordList) {
        unordered_set<string> wordSet(wordList.begin(), wordList.end());
        if(!wordSet.count(endWord)) return 0;
        unordered_map<string, int> pathCount{{{beginWord, 1}}};
        queue<string> q{{beginWord}};
        while(!q.empty()){
            string word = q.front();
            q.pop();
            for(int i=0;i<word.size();i++){
                string newWord = word;
                for(char c='a';c<='z';c++){
                    newWord[i] = c;
                    if(wordSet.count(newWord) && newWord==endWord) return pathCount[word] + 1;
                    if(wordSet.count(newWord) && !pathCount.count(newWord)){
                        pathCount[newWord] = pathCount[word] + 1;
                        q.push(newWord);
                    }
                }
            }
        }
        return 0;
    }
};

python3源代码：

class Solution:
    def ladderLength(self, beginWord: str, endWord: str, wordList: List[str]) -> int:
        if endWord not in wordList:
            return 0
        wordSet = set(wordList)
        res = 1
        q = [beginWord]
        while len(q)!=0:
            k = len(q)
            for n in range(k):
                word = q.pop(0)
                if word==endWord:
                    return res
                for i in range(len(word)):
                    newWord = word
                    for c in 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz':
                        newWord = word[:i] + c + word[i+1:]
                        if newWord in wordSet and newWord!=word:
                            q.append(newWord)
                            wordSet.remove(newWord)
            res += 1
        return 0
            

内容总结

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