`

Leetcode - Word Ladder II

 
阅读更多
Given two words (start and end), and a dictionary, find all shortest transformation sequence(s) from start to end, such that:

Only one letter can be changed at a time
Each intermediate word must exist in the dictionary
For example,

Given:
start = "hit"
end = "cog"
dict = ["hot","dot","dog","lot","log"]
Return
  [
    ["hit","hot","dot","dog","cog"],
    ["hit","hot","lot","log","cog"]
  ]
Note:
All words have the same length.
All words contain only lowercase alphabetic characters.

[分析] 这是一道呼唤耐心的题目,基本思路和word ladder一致,利用BFS搜索出最短路径,所不同的是这题需要找出所有最短路径,因此在搜索时需要记录搜索路径以便于最后进行回溯。有几个关键的细节需要注意:
1)搜索到一个可供跳转的单词时不能像word ladder题中那样立即删除,需要遍历完当前层后再统一从dict中删除下一层的单词,考虑这种情况:input= {"bet", "hat", ["bet", "bit", "bot", "hit", "hot", "hat"]},遍历第三层hit时,若直接删除hat,则最终output会少一条从hot到hat的路径。遍历每层时使用visited集合记录所有下一层单词,该层遍历结束后从dict中删除该层对应的visited集合。
2)反方向搜索,即从end往start搜,可提高回溯时的效率,因为构造路径时可顺序添加而无需插入在数组头部(会有隐藏的数组移位操作)。
3)为了方便回溯,反向搜索过程中要记录当前元素的前驱(output路径方向看),可使用HashMap,key为当前元素,value是key的前驱列表。正向搜索记录后继也是可行的,但实现起来会麻烦些,因为在遍历过程中找到的后继不一定最终能导向end,在回溯时需要进行额外判断,不然可能会空指针。
4) 忽略if (visited.add(newStr))这个条件直接queue.offer(newStr)会导致超时,因为queue中会加入重复元素

先参照http://blog.csdn.net/linhuanmars/article/details/23071455 稍微修改了如Method1所示,然后再此基础上修改了自己初始的想法得到Method 2实现

[ref]
http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3443512.html
http://blog.csdn.net/linhuanmars/article/details/23071455
http://blog.csdn.net/u013325815/article/details/42043051

// Method 2: 去除Method1 的辅助数据结构
public class Solution1 {   
    public List<List<String>> findLadders(String start, String end, Set<String> dict) {
        List<List<String>> result = new ArrayList<List<String>>();
        LinkedList<String> queue = new LinkedList<String>();
        queue.add(end);
        HashMap<String, ArrayList<String>> nextMap = new HashMap<String, ArrayList<String>>();
        HashSet<String> visited = new HashSet<String>();
        dict.add(start);
        dict.remove(end);
        int currLevel = 1, nextLevel = 0;
        int L = start.length();
        boolean found = false;
        while (!queue.isEmpty()) {
            String currStr = queue.poll();
            if (currLevel == 0) {
                if (found) break;
                currLevel = nextLevel;
                nextLevel = 0;
                dict.removeAll(visited);
                visited.clear();
            }
            char[] currCharArray = currStr.toCharArray();
            for (int i = 0; i < L; i++) {
                char oldChar = currCharArray[i];
                boolean foundCurCycle = false;
                for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
                    if (c == oldChar) continue;
                    currCharArray[i] = c;
                    String newStr = new String(currCharArray);
                    if (dict.contains(newStr)) {
                        if (!nextMap.containsKey(newStr)) {
                            nextMap.put(newStr, new ArrayList<String>());
                        }
                        nextMap.get(newStr).add(currStr);
                        // 务必先更新nextMap再判断搜索是否结束,否则nextMap可能最终为空
                        if (newStr.equals(start)) {
                            found = true;
                            foundCurCycle = true;
                            break;
                        }
                        if (visited.add(newStr)) {
                            queue.offer(newStr);
                            nextLevel++;
                        }
                    }
                }
                currCharArray[i] = oldChar;
                if (foundCurCycle) break;
            }
            currLevel--;
        }
        if (found) {
            List<String> item = new ArrayList<String>();
            item.add(start);
            getPath(start, end, item, nextMap, result);
        }
        return result;
    }
    
    public void getPath(String start, String end, List<String> item, 
        HashMap<String, ArrayList<String>> nextMap, List<List<String>> result) {
        if (start.equals(end)) {
            result.add(new ArrayList<String>(item));
        } else {
            ArrayList<String> nextList = nextMap.get(start);
            for (String next : nextList) {
                item.add(next);
                getPath(next, end, item, nextMap, result);
                item.remove(item.size() - 1);
            }
        }
    }
}


// Method 1, 参考下面链接修改
// http://blog.csdn.net/linhuanmars/article/details/23071455
public class Solution {
    class StringWithLevel {
        String str;
        int level;
        public StringWithLevel(String str, int level) {
            this.str = str;
            this.level = level;
        }
    }
    
    public List<List<String>> findLadders(String start, String end, Set<String> dict) {
        List<List<String>> result = new ArrayList<List<String>>();
        LinkedList<StringWithLevel> queue = new LinkedList<StringWithLevel>();
        queue.add(new StringWithLevel(end, 0));
        HashMap<String, ArrayList<String>> nextMap = new HashMap<String, ArrayList<String>>();
        HashSet<String> visited = new HashSet<String>();
        dict.add(start);
        dict.remove(end);
        int currLevel = 0, preLevel = 0;
        int L = start.length();
        boolean found = false;
        while (!queue.isEmpty()) {
            StringWithLevel curr = queue.poll();
            String currStr = curr.str;
            currLevel = curr.level;
            if (currLevel > preLevel) {
                if (found) break;
                preLevel = currLevel;
                dict.removeAll(visited);
                visited.clear();
            }
            char[] currCharArray = currStr.toCharArray();
            for (int i = 0; i < L; i++) {
                char oldChar = currCharArray[i];
                boolean foundCurCycle = false;
                for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
                    if (c == oldChar) continue;
                    currCharArray[i] = c;
                    String newStr = new String(currCharArray);
                    if (dict.contains(newStr)) {
                        ArrayList<String> nextList = null;
                        if (nextMap.containsKey(newStr)) {
                            nextList = nextMap.get(newStr);
                        } else {
                            nextList = new ArrayList<String>();
                        }
                        nextList.add(currStr);
                        nextMap.put(newStr, nextList);
                        if (newStr.equals(start)) {
                            found = true;
                            foundCurCycle = true;
                            break;
                        }
                        if (visited.add(newStr))
                            queue.offer(new StringWithLevel(newStr, currLevel + 1)); // enqueue a new item of next level
                    }
                }
                currCharArray[i] = oldChar;
                if (foundCurCycle) break; // can not use found here, or will miss some paths
            }
        }
        if (found) {
            List<String> item = new ArrayList<String>();
            item.add(start);
            getPath(start, end, item, nextMap, result);
        }
        return result;
    }
    
    public void getPath(String start, String end, List<String> item, 
        HashMap<String, ArrayList<String>> nextMap, List<List<String>> result) {
        if (start.equals(end)) {
            result.add(new ArrayList<String>(item));
        } else {
            ArrayList<String> nextList = nextMap.get(start);
            for (String next : nextList) {
                item.add(next);
                getPath(next, end, item, nextMap, result);
                item.remove(item.size() - 1);
            }
        }
    }
}
分享到:
评论

相关推荐

    python-leetcode题解之126-Word-Ladder-II

    python python_leetcode题解之126_Word_Ladder_II

    leetcode1-240题中文题解,md格式,java

    1. leetCode-126-Word-LadderII.md:这涉及到第126题,词梯问题,通常是一个字符串转换问题,目标是找到两个单词之间的最短转换序列,每次只改变一个字母。 2. leetcode-224-Basic-Calculator.md:这是第224题,基础...

    python-leetcode题解之127-Word-Ladder

    python python_leetcode题解之127_Word_Ladder

    126.Word Ladder II 词语阶梯二【LeetCode单题讲解系列】

    126.Word_Ladder_II_词语阶梯二【LeetCode单题讲解系列】

    java-leetcode-solutions:一些LeetCode问题的解决方案

    例如,`WordLadder.java`可能涉及到词链问题,需要理解图的邻接矩阵或邻接表表示。 6. **字符串处理**:如模式匹配、字符串反转、最长公共前缀等。`ValidPalindrome.java`可能涉及字符串的比较和操作。 7. **位...

    LeetCode题解 - Java语言实现-181页.pdf

    6. Word Ladder 单词梯是一个字符串问题,要求将一个单词转换为另一个单词,并且每次转换只能改变一个字符。可以使用广度优先搜索或深度优先搜索来解决该问题。 7. Median of Two Sorted Arrays in Java 两个排序...

    leetcode-python:python中的leetcode

    力扣 Python 解决方案Leetcode 是准备技术编码面试的...特别案例: Word Ladder II,我的 AC 代码比这个 repo 中的代码慢得多。 但是这个 repo 中的一个得到了 TLE,不知道为什么。 任何想法都将受到高度赞赏。 谢谢!

    leetcode多少题-word_ladder:字梯

    leetcode 多少题带有堆栈和队列的字梯 您将针对 Lewis Carroll ...在本作业中,您将实现一个函数word_ladder来生成这些字梯。 有许多可能的算法来生成字梯,但一个简单的算法使用堆栈和队列的组合,如

    leetcode316-LeetCode:leetcode的解决方案

    leetcode 316 LeetCode Summary Exclusive Time of Functions: 栈 Friend Circles:DFS Print Binary Tree:二叉树 Maximal Square:DP Maximal Rectangle:单调栈(Histogram变形) Largest Rectangle in Histogram:...

    word ladder

    经典字梯游戏c++代码,经测试通过的哦,leetcode上面的题目

    leetcode刷题LeetCode1500道单词接龙Python3

    在LeetCode上,单词接龙类问题可能表现为“Anagrams”(同字母异序词)或者“Word Ladder”(单词阶梯),这些题目要求高效地搜索满足条件的单词序列。 【压缩包子文件的文件名称列表】"LeetCode-main"可能包含了一...

    LeetCode题解(java语言实现).pdf

    * Word Break、Word Break II:该题目要求将字符串分割成单词,实现方法使用了动态规划和回溯算法。 * Word Ladder:该题目要求将一个单词转换成另一个单词,实现方法使用了广度优先搜索算法。 二、树和图 * ...

    Coding Interview In Java

    6 Word Ladder II 29 7 Median of Two Sorted Arrays 33 8 Kth Largest Element in an Array 35 9 Wildcard Matching 37 10 Regular Expression Matching in Java 39 11 Merge Intervals 43 12 Insert Interval 45 ...

    leetcode代码200题c++

    8. **Word Ladder II**:这是一个词链问题,涉及到广度优先搜索和回溯法,寻找从一个单词转换到另一个单词的最短路径。 9. **Regular Expression Matching**:这个涉及到字符串匹配和动态规划。实现一个函数来判断...

    Amazon亚麻 最新leetcode tag题

    5. **搜索和回溯**:对于“NumberofIslands”、“WordLadder”等题目,应聘者必须运用搜索算法,如广度优先搜索(BFS)、深度优先搜索(DFS)以及回溯算法来寻找解决方案。 6. **动态规划和贪心算法**:...

    LeetCode解题总结

    9.1 单词变换路径(Word Ladder) 9.1.1 是否存在变换路径 9.1.2 所有最短变换路径9.2 包围区域 10. 深度优先搜索 10.1 N皇后问题 10.2 恢复IP地址 10.3 集合元素之和 10.3.1 元素可以重复 10.3.2 元素不可重复 ...

    Leetcode代码以及解答(2)

    Word Ladder **知识点:** - **问题描述:** - 找到由开始到结尾的字符串的转换字符串集合,中间的转换字符串都要在给定的列表中,并且每一步只能改变一个字符。 - **解决方案分析:** - **原始方法:** - ...

    javalruleetcode-leetcode:更多信息请访问Gitbook:https://wentao-shao.gitbook.io/

    java lru leetcode ...Ladder Add Two Numbers Matrix Spiral Matrix Mergesort [Algorithm Swap](Mergesort/Algorithm swap.md) Numbers Queue Stack Toposort Trie Tree Two Pointers Union Find

    LeetCodeSolutions

    6. **图论**:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)在解决图问题如"Word Ladder"时必不可少。 7. **位运算**:在某些问题中,如"Number of 1 Bits",位运算可以提供高效的解决方案。 8. **设计模式**:工厂...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics