Leetcode-752. 打开转盘锁

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，你需要给出最小的旋转次数，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。
示例 4:

输入: deadends = ["0000"], target = "8888"
输出：-1
解题思路
利用BFS的思路遍历所有可能的选择
0.死亡位置直接入栈，已访问---这样后续就不会访问到，除初始位置
1.初始位置入栈---初始位置不能是死亡位置，否则直接终止
2.到终点则输出step
3.遍历每个节点的相邻节点（每一个数字都可以求出上下，未访问过则入栈）
4.最后步数加一

class Solution {
    // 将 s[j] 向上拨动一次
    String plusOne(String s, int j) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        if (ch[j] == '9')
            ch[j] = '0';
        else
            ch[j] += 1;
        return new String(ch);
    }
    // 将 s[j] 向下拨动一次
    String minusOne(String s, int j) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        if (ch[j] == '0')
            ch[j] = '9';
        else
            ch[j] -= 1;
        return new String(ch);
    }
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        // 记录需要跳过的死亡密码，将死亡密码设为已走过，则不能再走
        //Set<String> deads = new HashSet<>();
        // 记录已经穷举过的密码，防止走回头路
        Set<String> visited = new HashSet<>();
        for (String s : deadends) visited.add(s);
        // BFS 框架，打印出所有可能的密码
        Queue<String> q = new LinkedList<>();
        q.offer("0000");
        if(visited.contains("0000")) return -1;//初始位置为死亡位置需要特殊考虑
        visited.add("0000");
        int step=0;//初始位置不算一次
        while (!q.isEmpty()) {
            int sz = q.size();
            /* 将当前队列中的所有节点向周围扩散 */
            for (int i = 0; i < sz; i++) {
                String cur = q.poll();
                /* 判断是否到达终点 */
                if(cur.equals(target)){
                    return step;
                }
                /* 将一个节点的相邻节点加入队列 */
                for (int j = 0; j < 4; j++) {
                    String up = plusOne(cur, j);
                    if(!visited.contains(up)){
                        visited.add(up);
                        q.offer(up);
                    }
                    String down = minusOne(cur, j);
                    if(!visited.contains(down)){
                        visited.add(down);
                        q.offer(down);
                    }
                }
            }
            /* 在这里增加步数 */
            step++;
        }
        return -1;
    }
}