📜  字梯(到达目标字的最短链的长度)(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:09:21.058000             🧑  作者: Mango

字梯游戏

字梯游戏是一种文字游戏,目的是从一个单词转换为另一个单词,通过更改一次一个字母,每次更改必须形成一个有效的单词。 在这里要介绍如何通过编程来解决字梯游戏,具体来说就是要计算出从起始单词到目标单词的最短链的长度,即字梯长度。

思路

为了解决这个问题,我们可以使用广度优先搜索算法( BFS )。具体来说,我们可以将起始单词作为节点添加到搜索队列中,并根据每个节点生成与其相邻的单词。我们需要检查相邻单词是否在词典中,如果在则添加到搜索队列中。 这样一直进行下去直到我们找到了目标单词或者是搜索队列为空。

当我们找到了目标单词时,我们知道已经找到了最短的字梯链,链的长度就是BFS搜索生成的从起始单词到目标单词的步数。

代码实现

为了实现词典单词的高效查找,我们需要将词典转换为集合(set)。具体代码实现如下:

def make_dictionary(words):
    return set(word.strip().lower() for word in words)

然后我们可以使用BFS依次搜索相邻单词,计算出字梯长度:

def ladder_length(start, end, dictionary):
    if start == end:
        return 1
    queue = [start]
    visited = set()
    visited.add(start)
    steps = 1
    while queue:
        steps += 1
        size = len(queue)
        for i in range(size):
            word = queue.pop(0)
            for next_word in get_next_words(word, dictionary):
                if next_word in visited:
                    continue
                if next_word == end:
                    return steps
                visited.add(next_word)
                queue.append(next_word)
    return 0

其中 get_next_words 函数用于生成与当前单词相邻的单词:

def get_next_words(word, dictionary):
    next_words = []
    for i in range(len(word)):
        for char in 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz':
            if char == word[i]:
                continue
            candidate = word[:i] + char + word[i+1:]
            if candidate in dictionary:
                next_words.append(candidate)
    return next_words
总结

字梯游戏是一种有趣的文字游戏,通过使用BFS算法可以很容易地计算出从起始单词到目标单词的最短链的长度。要实现这个算法,我们需要将词典转换为集合(set),并逐步通过在词典中搜索相邻单词来逐步缩小搜索范围,直到找到目标单词或者搜索队列为空。代码实现相对简单,但是还需要注意一些边界情况的处理,例如在搜索时需要忽略已经访问过的单词,以避免陷入无限循环。