Leetcode126——给定两个单词（beginWord 和 endWord）和一个字典 wordList，找出所有从 beginWord 到 endWord 的最短转换序列

题目：
给定两个单词（beginWord 和 endWord）和一个字典 wordList，找出所有从 beginWord 到 endWord 的最短转换序列。转换需遵循如下规则：

每次转换只能改变一个字母。
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，返回一个空列表。
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:
[
[“hit”,“hot”,“dot”,“dog”,“cog”],
[“hit”,“hot”,“lot”,“log”,“cog”]
]
示例 2:

输入:
beginWord = “hit”
endWord = “cog”
wordList = [“hot”,“dot”,“dog”,“lot”,“log”]

输出: []

解释: endWord “cog” 不在字典中，所以不存在符合要求的转换序列

 

此题考点为宽度搜索+深度搜索+常数项优化

//给定两个单词beginWord和endWord，还有一本词典是list类型。 
    //找到所有从beginWord变到endWord的最短转换路径
    private static ArrayList<String> getNext(String word,Set<String>dict) {
        ArrayList<String> reS = new ArrayList<String>();//存储word的邻居
        char[] chs = word.toCharArray();
        //对word上每个字符从a-z都换一遍产生只有一个字符与word不一样的新单词
        for(char cur = 'a';cur<='z';cur++)
        {
            for(int i = 0;i<chs.length;i++)
            {
                if(chs[i]!=cur)
                {
                    char temp = chs[i];
                    chs[i] = cur;
                    //在给定的字典里查有无该新单词，如有则证明该单词为word的邻居，将其加入res表
                    if(dict.contains(String.valueOf(chs)))
                        reS.add(String.valueOf(chs));
                    chs[i] = temp;
                }
            }
        }
        return reS;
    }
    public static HashMap<String, ArrayList<String>> getNextss(List<String> words)
    {
        Set<String> dict = new HashSet<>(words);//将words的内容都放入set容器中
        HashMap<String, ArrayList<String>> nexts = new HashMap<>();
        //对每一个单词都在哈希表中建立对应的邻居表映射
        for(int i = 0;i<words.size();i++)
        {
            nexts.put(words.get(i), new ArrayList<>());
        }
        //对每一个单词求其邻居表，并放入哈希表中
        for(int i = 0;i<words.size();i++)
        {
            nexts.put(words.get(i), getNext(words.get(i), dict));
        }
        //返回邻居总表
        return nexts;
    }
    //获取距离表，存放每个单词离begin的距离
    public static HashMap<String, Integer> getDistance(String begin,HashMap<String, ArrayList<String>> nexts)
    {
        HashMap<String, Integer> distances = new HashMap<>();
        distances.put(begin, 0);
        Queue<String>queue = new LinkedList<String>();
        queue.add(begin);
        HashSet<String> set = new HashSet<String>();//用来判断该单词是否已访问过。
        set.add(begin);
        //宽度优先搜索
        while(!queue.isEmpty())
        {
            String cur = queue.poll();
            for(String str:nexts.get(cur))
            {
                if(!set.contains(str))
                {
                    distances.put(str,distances.get(cur)+1);
                    queue.add(str);
                    set.add(str);
                }
            }
        }
        return distances;
    }
    private static void getShortestPaths(String cur,String end,HashMap<String, ArrayList<String>> nexts,
            HashMap<String, Integer> distances,LinkedList<String> solution,
            List<List<String>>res) {
        solution.add(cur);
        if(end.equals(cur))
            res.add(new LinkedList<String>(solution));
        else {
            for(String next:nexts.get(cur))
            {
                if(distances.get(next)==distances.get(cur)+1)
                    getShortestPaths(next, end, nexts, distances, solution, res);
            }
        }
        solution.pollLast();
    }
    public static List<List<String>> findLadders(String beginWord,String endWord,List<String> wordList)
    {
        wordList.add(beginWord);
        HashMap<String, ArrayList<String>> nexts = getNextss(wordList);
        HashMap<String, Integer> distances = getDistance(beginWord, nexts);
        LinkedList<String> pathList = new LinkedList<String>();
        List<List<String>> res = new ArrayList<List<String>>();
        getShortestPaths(beginWord, endWord, nexts, distances, pathList, res);
        return res;
    }