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⛲ 题目描述
基因序列可以表示为一条由 8 个字符组成的字符串，其中每个字符都是 ‘A’、‘C’、‘G’ 和 ‘T’ 之一。
假设我们需要调查从基因序列 start 变为 end 所发生的基因变化。一次基因变化就意味着这个基因序列中的一个字符发生了变化。
例如，“AACCGGTT” --> “AACCGGTA” 就是一次基因变化。
另有一个基因库 bank 记录了所有有效的基因变化，只有基因库中的基因才是有效的基因序列。（变化后的基因必须位于基因库 bank 中）
给你两个基因序列 start 和 end ，以及一个基因库 bank ，请你找出并返回能够使 start 变化为 end 所需的最少变化次数。如果无法完成此基因变化，返回 -1 。
注意：起始基因序列 start 默认是有效的，但是它并不一定会出现在基因库中。
示例 1：
输入：start = “AACCGGTT”, end = “AACCGGTA”, bank = [“AACCGGTA”]
输出：1
示例 2：
输入：start = “AACCGGTT”, end = “AAACGGTA”, bank = [“AACCGGTA”,“AACCGCTA”,“AAACGGTA”]
输出：2
示例 3：
输入：start = “AAAAACCC”, end = “AACCCCCC”, bank = [“AAAACCCC”,“AAACCCCC”,“AACCCCCC”]
输出：3
提示：
start.length == 8
end.length == 8
0 <= bank.length <= 10
bank[i].length == 8
start、end 和 bank[i] 仅由字符 [‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’] 组成
🌟 求解思路&实现代码&运行结果
⚡ BFS
🥦 求解思路
- 题目要求我们将一个基因序列 A 变化至另一个基因序列 B，在变化的过程中需要满足以下条件：
- 序列 A 与 序列 B 之间只有一个字符不同；
- 变化字符只能从 ‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T‘中进行选择；
- 变换后的序列 B 一定要在字符串数组 bank中。
- 然后，我们通过bfs来尝试所有的可能，具体来说就是，先从A开始，然后判断A中的每一个字符，尝试是否可以替换为 ‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T‘，也就是替换一次后，bank中是否存在，如果存在，加入到队列中，如果不存在，继续向后判断。
- 有了基本的思路，接下来我们就来通过代码来实现一下。
🥦 实现代码
class Solution {
public int minMutation(String start, String end, String[] bank) {
Set<String> cnt = new HashSet<String>();
Set<String> visited = new HashSet<String>();
char[] keys = { 'A', 'C', 'G', 'T' };
for (String w : bank) {
cnt.add(w);
}
if (start.equals(end)) {
return 0;
}
if (!cnt.contains(end)) {
return -1;
}
Queue<String> queue = new ArrayDeque<String>();
queue.offer(start);
visited.add(start);
int step = 1;
while (!queue.isEmpty()) {
int sz = queue.size();
for (int i = 0; i < sz; i++) {
String curr = queue.poll();
for (int j = 0; j < curr.length(); j++) {
for (int k = 0; k < 4; k++) {
if (keys[k] != curr.charAt(j)) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(curr);
sb.setCharAt(j, keys[k]);
String next = sb.toString();
if (!visited.contains(next) && cnt.contains(next)) {
if (next.equals(end)) {
return step;
}
queue.offer(next);
visited.add(next);
}
}
}
}
}
step++;
}
return -1;
}
}