題目描述

Given two words (start and end), and a dictionary, find all shortest transformation sequence(s) from start to end, such that:
Only one letter can be changed at a time
Each intermediate word must exist in the dictionary
For example,

Given:

start ="hit"
end ="cog"
dict =["hot","dot","dog","lot","log"]

Return:

  [
    ["hit","hot","dot","dog","cog"],
    ["hit","hot","lot","log","cog"]
  ]

Note:
All words have the same length.
All words contain only lowercase alphabetic characters.

思路：

與上一題不同，這次需要存儲所有的最短路徑，就不能在入隊前把字典中的節(jié)點除去还最。我們需要一個隊列存儲路徑，每次取出隊列頭的路徑死遭，把隊頭路徑的最后一個節(jié)點拿出來尋找下一個可達的節(jié)點并存入set中圣猎，如果可達節(jié)點為end節(jié)點，則將路徑保存進結(jié)果列表中狸页，如果不為end節(jié)點落恼，則生成新的路徑存入隊尾箩退。如果路徑長度大于當前路徑長度（也就是層數(shù)），則更新當前路徑長度佳谦，同時將set中節(jié)點都從字典中清除戴涝，因為這些節(jié)點都是上層的節(jié)點，我們不希望再走回頭路，這肯定不是最短路徑了喊括。如果發(fā)現(xiàn)當前路徑長度已經(jīng)大于到達end節(jié)點的路徑長度了胧瓜，則后面的路徑都不是最短路徑了，直接break郑什。

代碼：

import java.util.*;

public class Solution {
    public ArrayList<ArrayList<String>> findLadders(String start, String end, HashSet<String> dict) {
        ArrayList<ArrayList<String>> res = new ArrayList();
        Queue<ArrayList<String>> paths = new LinkedList();
        ArrayList<String> startPath = new ArrayList();
        startPath.add(start);
        paths.offer(startPath);
        HashSet<String> nodeToMove = new HashSet();
        int level = 1, lastLevel = Integer.MAX_VALUE;
        while (!paths.isEmpty()){
            ArrayList<String> path = paths.poll();
            // 如果當前頭部的路徑長度已經(jīng)超過level府喳，說明已經(jīng)到了下一層，之前的節(jié)點都可以清除了
            if (path.size() > level){
                // 從字典中清除節(jié)點
                dict.removeAll(nodeToMove);
                // 清除記錄的節(jié)點
                nodeToMove.clear();
                // 更新路徑長度
                level = path.size();
                // 如果長度大于到達終點的最短路徑蘑拯，則退出循環(huán)
                if (level > lastLevel) break;
            }
            // 拿到頭部路徑的最后一個節(jié)點
            String last = path.get(path.size() - 1);
            char str[] = last.toCharArray();
            // 尋找下一個節(jié)點
            for (int i=0; i<str.length; i++){
                char original = str[i];
                for (char c='a'; c<='z'; c++){
                    str[i] = c;
                    String next = new String(str);
                    // 如果節(jié)點在字典中存在
                    if (dict.contains(next)){
                        // 記錄要清除的節(jié)點
                        nodeToMove.add(next);
                        // 創(chuàng)建新的路徑并把下一個節(jié)點加入
                        ArrayList<String> nextPath = new ArrayList(path);
                        nextPath.add(next);
                        // 如果已經(jīng)到達終點則加入結(jié)果的列表中钝满，并記錄最短路徑長度
                        if (next.equals(end)){
                            res.add(nextPath);
                            lastLevel = level;
                        }
                        // 否則將路徑加入隊列的隊尾
                        else {
                            paths.offer(nextPath);
                        }
                    }
                    str[i] = original;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}