牛客-玛雅人的密码

题目描述

玛雅人有一种密码，如果字符串中出现连续的2012四个数字就能解开密码。给一个长度为N的字符串，（2=<N<=13）该字符串中只含有0,1,2三种数字，问这个字符串要移位几次才能解开密码，每次只能移动相邻的两个数字。例如02120经过一次移位，可以得到20120,01220,02210,02102，其中20120符合要求，因此输出为1.如果无论移位多少次都解不开密码，输出-1。

输入描述:

输入包含多组测试数据，每组测试数据由两行组成。
第一行为一个整数N，代表字符串的长度（2<=N<=13）。
第二行为一个仅由0、1、2组成的，长度为N的字符串。

输出描述:

对于每组测试数据，若可以解出密码，输出最少的移位次数；否则输出-1。

示例1

输入

复制

5
02120

输出

复制

1

import java.util.Scanner;
import java.util.List;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
public class Main{
    public static List<String> Q = new LinkedList<String>();
    public static Map<String, Integer> M = new HashMap<String, Integer>();
    public static void main(String args[]){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while(in.hasNextInt()){
            int n = in.nextInt();
            String s = in.next();
            if(s.contains("2012"))
                System.out.println("0"); 
            else{
                System.out.println(BFS(s));
            }
        }
    }
    //交换字符串的第i位和第i+1位
    public static String Swap(String s, int i){
        StringBuilder sb = new StringBuilder(s);
        char left = s.charAt(i);
        char right = s.charAt(i+1);
        sb.setCharAt(i, right);
        sb.setCharAt(i+1, left);
        return sb.toString();        
    }
    public static int BFS(String str){
        String newStr;
        M.clear();
        Q.clear();
        Q.add(str);
        M.put(str, 0);
        while(Q.size()>0){
            str = Q.get(0); 
            Q.remove(0);
            for(int i=0;i<str.length()-1;i++){
                newStr = Swap(str, i);
                if(!M.containsKey(newStr)){
                    M.put(newStr, M.get(str)+1);
                    if(newStr.contains("2012")){
                        return M.get(newStr);
                    }else{
                        Q.add(newStr);
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
        
    }
}

本题相当于一个广度搜索BFS

例如输入02120                           20120

　　　　　　　　　　　　　　 01220

经过一次移位之后有02120         02210

　　　　　　　　　　　　　　 02102

移动一次之后的字符串位于第一层，使用一个Map存储该字符串所在的层号。