Задача: 752. Open the Lock
Сложность: medium

Перед вами замок с 4 круглыми колесами. Каждое колесо имеет 10 слотов: '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'. Колеса могут свободно вращаться и оборачиваться: например, мы можем повернуть "9" так, чтобы получился "0", или "0" так, чтобы получился "9". Каждый ход состоит из поворота одного колеса на один слот. Изначально замок начинается с '0000', строки, представляющей состояние 4 колес. Вам дан список тупиков, то есть если замок отобразит любой из этих кодов, колеса замка перестанут вращаться, и вы не сможете его открыть. Учитывая цель, представляющую значение колес, которое позволит отпереть замок, верните минимальное общее количество оборотов, необходимое для открытия замка, или -1, если это невозможно.

Пример:

Input: deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте алгоритм BFS для поиска кратчайшего пути от начального состояния '0000' до целевого состояния, избегая тупиков. Инициализируйте очередь с начальным состоянием '0000' и начальным шагом 0. Используйте множество для отслеживания посещенных состояний, чтобы избежать повторного посещения одного и того же состояния.

2⃣Для каждого состояния в очереди: Проверьте все возможные переходы на следующий шаг, вращая каждое колесо на +1 и -1. Если найденное состояние является целевым, верните количество шагов. Если найденное состояние не является тупиком и не было посещено ранее, добавьте его в очередь и отметьте как посещенное.

3⃣Если очередь пуста и целевое состояние не найдено, верните -1.

😎 Решение:

function openLock($deadends, $target) {
    function neighbors($node) {
        $res = [];
        for ($i = 0; $i < 4; $i++) {
            $x = intval($node[$i]);
            for ($d = -1; $d <= 1; $d += 2) {
                $y = ($x + $d + 10) % 10;
                $res[] = substr($node, 0, $i) . $y . substr($node, $i + 1);
            }
        }
        return $res;
    }

    $dead = array_flip($deadends);
    $queue = [['0000', 0]];
    $visited = ['0000' => true];

    while (!empty($queue)) {
        list($node, $steps) = array_shift($queue);
        if ($node === $target) return $steps;
        if (isset($dead[$node])) continue;
        foreach (neighbors($node) as $neighbor) {
            if (!isset($visited[$neighbor])) {
                $visited[$neighbor] = true;
                $queue[] = [$neighbor, $steps + 1];
            }
        }
    }

    return -1;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний