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
提示：
死亡列表 deadends 的长度范围为 [1, 500]。
目标数字 target 不会在 deadends 之中。
每个 deadends 和 target 中的字符串的数字会在 10,000 个可能的情况 ‘0000’ 到 ‘9999’ 中产生。
import java.util.*;
/*
这道题也是采用广度优先搜索算法进行解决，用deadends和visited进行判断，防止出现死循环或者遇到死密码的情况。
*/
//采用了BFS算法，使用队列来控制
class Main {
//将密码调高一位
public static String rollup(String str,int j){
char [] ch = str.toCharArray();
if(ch[j] == '9'){
ch[j] = '0';
}
else{
ch[j]++;
}
return new String(ch);
}
//将密码调低一位
public static String rolldown(String str,int j){
char [] ch = str.toCharArray();
if(ch[j] == '0'){
ch[j] = '9';
}
else{
ch[j]--;
}
return new String(ch);
}
public int openLock(String[] deadends,String target) {
String root="0000";
if(target == null){
return 0;
}
Queue<String> q=new LinkedList<>();
//dead存储死密码
Set<String> dead=new HashSet<>();
//vistied存储访问过的密码，防止再次访问
Set<String> visited=new HashSet<>();
for(String j:deadends){
dead.add(j);
}
q.offer(root);
//尝试次数初始化为0
int depth=0;
//当队列不为空时说明还有元素要查找
while (!q.isEmpty()){
int n=q.size();
for(int i=0;i<n;i++){
String s=q.poll();
//判断是否遇到死密码和访问过的密码
if(dead.contains(s) || visited.contains(s)){
continue;
}
//判定过后当前的密码也要加到visited中，以便后面继续判定
visited.add(s);
//成功条件
if(s.equals(target)){
return depth;
}
for(int j=0;j<4;j++){
//加入队列
String up=rollup(s,j);
String down=rolldown(s,j);
q.offer(up);
q.offer(down);
}
}
//运行到这里说明队列不为空，还能继续查找
depth++;
}
//队列为空也没有找到解的情况
return -1;
}
public static void main(String[] args) {
Main solution=new Main();
String target = "0009";
String[] deadends={
"0201","0101","0102","1212","2002"};
System.out.println(solution.openLock(deadends,target));
}
}