【LeetCode: 433. 最小基因变化 + BFS】

🚀 算法题 🚀

🌲 算法刷题专栏 | 面试必备算法 | 面试高频算法 🍀
🌲 越难的东西,越要努力坚持，因为它具有很高的价值，算法就是这样✨
🌲 作者简介：硕风和炜，CSDN-Java领域优质创作者🏆，保研|国家奖学金|高中学习JAVA|大学完善JAVA开发技术栈|面试刷题|面经八股文|经验分享|好用的网站工具分享💎💎💎
🌲 恭喜你发现一枚宝藏博主,赶快收入囊中吧🌻
🌲 人生如棋，我愿为卒，行动虽慢，可谁曾见我后退一步？🎯🎯

🚀 算法题 🚀

🚩 题目链接

• 433. 最小基因变化

⛲ 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

1. 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。

2. 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。
3. 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;}
}

🥦 运行结果

---

💬 共勉

最后，我想和大家分享一句一直激励我的座右铭，希望可以与大家共勉！