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2025年--Lc167--H433.最小基因变化(广度优先搜索,需二刷）--Java版

news 2025/10/7 7:45:52

1.题目

在这里插入图片描述

2.思路

用双向 BFS求最少变异步数：从 startGene 和 endGene 两端同时扩展，每次把一端所有基因位点（8 位）尝试替换为 ‘A’,‘C’,‘G’,‘T’ 四种碱基；一旦两端在某个字符串相遇，返回当前层数 + 1。

3.代码实现

class Solution {public int minMutation(String startGene, String endGene, String[] bank) {// 定义三个集合，分别是合法基因集合，起始基因集合，目标基因集合,起始基因记忆集，目标基因记忆集Set<String> dic=new HashSet<>();Set<String> st=new HashSet<>();Set<String> ed=new HashSet<>();Set<String> memSt=new HashSet<>();Set<String> memEd=new HashSet<>();for(String s:bank)dic.add(s);//如果基因库不包含目标，则无法转换if(!dic.contains(endGene))return -1;st.add(startGene);ed.add(endGene);//广搜return bfs(st,ed,memSt,memEd,dic,0);    }//广搜private int bfs(Set<String> st,Set<String> ed,Set<String> memSt,Set<String> memEd,Set<String>dict,int len){// 起始集合为空，那么就无法到达目标if(st.size()==0)return -1;// 优先从数量少的一端开始搜索，减少搜索量if(st.size()>ed.size())return bfs(ed,st,memSt,memEd,dict,len);Set<String> next=new HashSet<>();char[] mode={'A', 'C', 'G', 'T'};// 枚举起始集合可以一步转换的所有基因序列for(String s:st){StringBuilder tmp=new StringBuilder(s);for(int i=0;i<8;i++){for(int j=0;j<4;j++){tmp.setCharAt(i,mode[j]);String cur=tmp.toString();// 终点集合中包含了当前字符，那么直接返回步数if(ed.contains(cur)) return len+1;// 如果搜过了该种情况，就不能重复遍历if(memSt.contains(cur)) continue;// 如果是合法序列，则加入下一个搜索集合中if(dict.contains(cur)) {next.add(cur);memSt.add(cur);}tmp.setCharAt(i, s.charAt(i));}}}// 搜索下一层return bfs(next, ed, memSt, memEd, dict, len + 1);
}
}