C++ 中的最小基因突变
假设我们有一个基因字符串。它可以用长度为 8 的字符串表示,该字符串由这些字母组成 [A, C, G, T]。现在考虑我们想要调查突变,其中一次突变实际上是基因字符串中一个字符的改变。例如,“AACCGTTT” 变为 “AACCGTTA” 就是 1 次突变。
我们还有一个给定的基因“库”,其中包含所有有效的基因突变。基因必须存在于库中才能使其成为有效的基因字符串。
现在假设我们给定三样东西 - 开始、结束、库,我们的任务是确定从“开始”突变到“结束”所需的最小突变次数。如果无法从开始转换到结束,则返回 -1。
因此,如果输入类似于 start = "AACCGGTT",end = "AAACGGTA",bank = ["AACCGGTA", "AACCGCTA", "AAACGGTA"],则输出将为 2。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
定义一个函数 putStar(),它将接收 s,
定义一个数组 ret
对于初始化 i := 0,当 i ≪ s 的大小,更新(i 增加 1),执行:
temp := s 从 0 到 i-1 的子字符串连接 " * " + s 从索引 i + 1 到结尾的子字符串
将 temp 插入到 ret 的末尾
返回 ret
从主方法执行以下操作:
定义一个名为 graph 的映射。
对于初始化 i := 0,当 i < bank 的大小,更新(i 增加 1),执行:
s := bank[i]
out = putStar(bank[i])
对于初始化 j := 0,当 j < out 的大小,更新(j 增加 1),执行:
将 s 插入到 graph[out[j]] 的末尾
定义一个队列 q
将 start 插入到 q 中
定义一个集合 visited
将 start 插入到 visited 中
对于初始化 lvl := 1,当 q 不为空,更新(lvl 增加 1),执行:
sz := q 的大小
当 sz 不为零,每次迭代减少 sz,执行:
node := q 的第一个元素
从 q 中删除元素
out = putStar(node)
对于初始化 i := 0,当 i < out 的大小,更新(i 增加 1),执行:
u := out[i]
对于初始化 j := 0,当 j < graph[u] 的大小,更新(j 增加 1),执行:
v := graph[u, j]
如果 v 在 visited 中,则退出循环
如果 v 与 end 相同,则返回 lvl
将 v 插入到 visited 中
将 v 插入到 q 中
返回 -1
让我们看看以下实现以更好地理解:
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class Solution { public: vector <string> putStar(string s){ vector <string> ret; for(int i = 0; i < s.size(); i++){ string temp = s.substr(0, i) + "*" + s.substr(i + 1); ret.push_back(temp); } return ret; } int minMutation(string start, string end, vector<string>& bank) { unordered_map < string, vector <string> > graph; for(int i = 0; i < bank.size(); i++){ string s = bank[i]; vector <string> out = putStar(bank[i]); for(int j = 0; j < out.size(); j++){ graph[out[j]].push_back(s); } } queue <string> q; q.push(start); set <string> visited; visited.insert(start); for(int lvl = 1; !q.empty(); lvl++){ int sz = q.size(); while(sz--){ string node = q.front(); q.pop(); vector <string> out = putStar(node); for(int i = 0; i < out.size(); i++){ string u = out[i]; for(int j = 0; j < graph[u].size(); j++){ string v = graph[u][j]; if(visited.count(v)) continue; if(v == end) return lvl; visited.insert(v); q.push(v); } } } } return -1; } }; main(){ Solution ob; vector<string> v = {"AACCGGTA", "AACCGCTA", "AAACGGTA"}; cout << (ob.minMutation("AACCGGTT", "AAACGGTA", v)); }
输入
"AACCGGTT", "AAACGGTA", {"AACCGGTA", "AACCGCTA", "AAACGGTA"}
输出
2