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LeetCode 题解:433. 最小基因变化,双向 BFS(beats 99%),JavaScript,详细注释

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Lee Chen
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发布于: 2021 年 01 月 31 日
LeetCode题解:433. 最小基因变化,双向BFS(beats 99%),JavaScript,详细注释

原题连接:https://leetcode-cn.com/problems/minimum-genetic-mutation/


解题思路:


  1. 分别以 start 和 end 为起点,分别向中间推进,当两者相遇时,即为找到了最短路径。

  2. 每次推进都选取两端队列中较小者,能够优化遍历的次数。

  3. BFS 需要使用队列,当一端队列元素的下一个变化单词存在于另一端的队列中时,即可认为两者相遇。

  4. 使用 Map 判断单词是否存在于队列中,可以进一步优化速度。因此可以在每次遍历队列前,都将另一端的队列转换为 Map。

  5. 需要注意的测试用例:


"AACCGGTT""AACCGGTA"[]
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"AACCGGTT""AAACGGTA"["AACCGATT","AACCGATA","AAACGATA","AAACGGTA"]
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"AAAACCCC""CCCCCCCC"["AAAACCCA","AAACCCCA","AACCCCCA","AACCCCCC","ACCCCCCC","CCCCCCCC","AAACCCCC","AACCCCCC"]
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"AAAAAAAA""CCCCCCCC"["AAAAAAAA","AAAAAAAC","AAAAAACC","AAAAACCC","AAAACCCC","AACACCCC","ACCACCCC","ACCCCCCC","CCCCCCCA"]
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/** * @param {string} start * @param {string} end * @param {string[]} bank * @return {number} */var minMutation = function (start, end, bank) {  // 使用Set判断bank中的单词是否被使用过  let bankSet = new Set(bank);
// 如果end不存在于bank,一定无法变化,直接返回-1 if (!bankSet.has(end)) { return -1; }
// 每次都遍历队列,初始时存入start,对应层级为0 let queue = [[start, 0]]; // 虽然两端的遍历都需要使用队列,实际操作时可以用Map来加速判断是否相遇的过程 // 每次遍历时,只需要取queue和map中长度较小的一个,将其转换为一个队列进行遍历即可 let map = new Map([[end, 0]]); // 每个基因可变化的字母 const geneBank = ['A', 'T', 'C', 'G'];
// 如果queue和map中任意一个被清空,表示双向BFS不会相遇,即为无法进行转换 while (queue.length && map.size) { // 选取queue和map中较短的一个进行遍历,优化搜索速度 if (queue.length > map.size) { // 将queue和map对调,保证每次遍历的都是queue [queue, map] = [Array.from(map), new Map(queue)]; }
// 将queue中元素出队,搜索下一个转换的基因 const [gene, level] = queue.shift();
// 遍历当前基因的每个字符 for (let i = 0; i < gene.length; i++) { // 选择一个可变化的字母,生成 for (let j = 0; j < geneBank.length; j++) { // 如果新字母与当前的相同,一定不是下一个可变的基因,直接跳过 if (geneBank[j] === gene[i]) { continue; }
// 将每一位字母都用新字母替换,生成新基因 const newGene = `${gene.slice(0, i)}${geneBank[j]}${gene.slice(i + 1)}`;
// 如果新基因在Map中存在,表示双向BFS相遇,即为找到了最短变化路径 if (map.has(newGene)) { // 将两端的变化次数想加,加上当次移动的变化,即为总的变化次数 return map.get(newGene) + level + 1; }
// 如果新基因在Set中,表示它是下一个可变化的基因 if (bankSet.has(newGene)) { // 将其从Set中删除,避免重复选择 bankSet.delete(newGene); // 将其插入到队列中,进行下一次变化 queue.push([newGene, level + 1]); } } } }
// 如果推出循环,表示没有找到可变化的路径,返回-1 return -1;};
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发布于: 2021 年 01 月 31 日阅读数: 17
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