BFS中队列大小的重要性

Importance of the size of the queue in BFS

本文关键字：重要性 队列 BFS      更新时间：2023-10-16

我正在尝试在leetcode上解决以下问题：https：//leetcode.com/problems/word-ladder/description/。问题是：

给定两个单词(beginWord和endWord(和一个字典 wordList，我们必须找到最短转换的长度 从 beginWord到 endWord的序列使每个中间体 字典中的单词在每个步骤中，我们只能更改一个 信。因此，如果beginword ='hit''而端字是'cog'，并且dict具有 ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]，然后答案是5。

我试图理解高度投资的解决方案(比我的更好(，如下所示：

class Solution {
public:
    int ladderLength(string beginWord, string endWord, unordered_set<string>& wordDict) {
        wordDict.insert(endWord);
        queue<string> toVisit;
        addNextWords(beginWord, wordDict, toVisit);
        int dist = 2;
        while (!toVisit.empty()) {
            int num = toVisit.size();
            for (int i = 0; i < num; i++) {    //-->why this for loop?
                string word = toVisit.front();
                toVisit.pop();
                if (word == endWord) return dist;
                addNextWords(word, wordDict, toVisit);
            }
            dist++;
        }
    }
private:
    void addNextWords(string word, unordered_set<string>& wordDict, queue<string>& toVisit) {
        wordDict.erase(word);
        for (int p = 0; p < (int)word.length(); p++) {
            char letter = word[p];
            for (int k = 0; k < 26; k++) { 
                word[p] = 'a' + k;
                if (wordDict.find(word) != wordDict.end()) {
                    toVisit.push(word);
                    wordDict.erase(word);
                }
            }
            word[p] = letter;
        } 
    } 
};

我理解几乎整个解决方案，我不了解迭代toVisit.size()次的直觉。这也不是标准BFS算法的一部分。有人可以指出这个循环背后的直觉 - 它到底是做什么，为什么范围(比队列的大小小0到1(？

存在循环，以确保我们只有在访问了与开始时的所有单词后才递增。另一个用户酶

循环内部循环的原因从队列的0到大小是随着搜索的开发：

  • 新单词添加到您要迭代的队列中，
  • 同时，将当前单词从该队列中删除。

此循环将迭代限制为最初在队列中的单词，并确保对队列进行的修改不会影响搜索的当前阶段。

如果您盯着它更长一点，您将看到发生了什么。

class Solution {
public:
    int ladderLength(string beginWord, string endWord, unordered_set<string>& wordDict) {
        wordDict.insert(endWord);
        queue<string> toVisit;
        addNextWords(beginWord, wordDict, toVisit);
        int dist = 2;
        while (!toVisit.empty()) {
            int num = toVisit.size();
            for (int i = 0; i < num; i++) {
                string word = toVisit.front();
                toVisit.pop();                         // <-- remove from front of queue 
                if (word == endWord) return dist;
                addNextWords(word, wordDict, toVisit); // <-- add to back of queue
            }
            dist++;
        }
    }
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