1.单词接龙
给定两个单词(beginWord 和 endWord)和一个字典 wordList,找出所有从 beginWord 到 endWord 的最短转换序列。转换需遵循如下规则:
每次转换只能改变一个字母。
转换过程中的中间单词必须是字典中的单词。
说明:
如果不存在这样的转换序列,返回一个空列表。
所有单词具有相同的长度。
所有单词只由小写字母组成。
字典中不存在重复的单词。
你可以假设 beginWord 和 endWord 是非空的,且二者不相同。
示例 1:
输入:
beginWord = "hit",
endWord = "cog",
wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]
输出:
[
["hit","hot","dot","dog","cog"],
["hit","hot","lot","log","cog"]
]
示例 2:
输入:
beginWord = "hit"
endWord = "cog"
wordList = ["hot","dot","dog","lot","log"]
输出: []
解释: endWord "cog" 不在字典中,所以不存在符合要求的转换序列。
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/word-ladder-ii
思路:广度优先搜索
图片说明
图片说明

const int INF = 1 << 20;

class Solution {
private:
    unordered_map<string, int> wordId;//单词到id的映射
    vector<string> idWord;//id到单词的映射
    vector<vector<int>> edges;//图的边
public:
    vector<vector<string>> findLadders(string beginWord, string endWord, vector<string>& wordList) {
        int id = 0;
        for (const string& word : wordList) {
            if (!wordId.count(word)) {
                wordId[word] = id++;
                idWord.push_back(word);
            }
        }//将字典里的单词放入哈希表,重复的只放一次
        if (!wordId.count(endWord)) {
            return {};
        }//如果不存在endWord,返回空
        if (!wordId.count(beginWord)) {
            wordId[beginWord] = id++;
            idWord.push_back(beginWord);
        }//将beginword放入哈希表
        edges.resize(idWord.size());//初始化存边用的数组
        for (int i = 0; i < idWord.size(); i++) {
            for (int j = i + 1; j < idWord.size(); j++) {
                if (transformCheck(idWord[i], idWord[j])) {
                    edges[i].push_back(j);
                    edges[j].push_back(i);
                }
            }
        }//插入一条边
        const int dest = wordId[endWord];//目的id
        vector<vector<string>> res;//存答案
        queue<vector<int>> q;
        vector<int> cost(id, INF);//到每个点的代价,初始化为无穷大
        q.push(vector<int>{wordId[beginWord]});
        cost[wordId[beginWord]] = 0;// 将起点加入队列 并将其cost设为0
        while (!q.empty()) {
            vector<int> now = q.front();
            q.pop();
            int last = now.back();// 最近访问的点
            if (last == dest) { // 若该点为终点则将其存入答案res中
                vector<string> tmp;
                for (int index : now) {
                    tmp.push_back(idWord[index]); // 转换为对应的word
                }
                res.push_back(tmp);
            } else {// 该点不为终点 继续搜索
                for (int i = 0; i < edges[last].size(); i++) {
                    int to = edges[last][i];
               // 此处<=目的在于把代价相同的不同路径全部保留下来
                    if (cost[last] + 1 <= cost[to]) {
                        cost[to] = cost[last] + 1;
                        vector<int> tmp(now);
                        tmp.push_back(to);// 把to加入路径中
                        q.push(tmp);// 把这个路径加入队列
                    }
                }
            }
        }//广度优先搜索
        return res;
    }

    bool transformCheck(const string& str1, const string& str2) {
        int differences = 0;
        for (int i = 0; i < str1.size() && differences < 2; i++) {
            if (str1[i] != str2[i]) {
                ++differences;
            }
        }
        return differences == 1;
    }
};