[Swift][leetcode] 433. 最小基因变化

题目: 433. 最小基因变化

一条基因序列由一个带有8个字符的字符串表示，其中每一个字符都属于 "A", "C", "G", "T"中的任意一个。

假设咱们要调查一个基因序列的变化。一次基因变化意味着这个基因序列中的一个字符发生了变化。

例如，基因序列由"AACCGGTT" 变化至 "AACCGGTA" 即发生了一次基因变化。

与此同时，每一次基因变化的结果，都须要是一个合法的基因串，即该结果属于一个基因库。

如今给定3个参数 — start, end, bank，分别表明起始基因序列，目标基因序列及基因库，请找出可以使起始基因序列变化为目标基因序列所需的最少变化次数。若是没法实现目标变化，请返回 -1。

注意:

1. 起始基因序列默认是合法的，可是它并不必定会出如今基因库中。
2. 全部的目标基因序列必须是合法的。
3. 假定起始基因序列与目标基因序列是不同的。

示例 1:

start: "AACCGGTT"
end:   "AACCGGTA"
bank: ["AACCGGTA"]
返回值: 1
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示例 2:

start: "AACCGGTT"
end:   "AAACGGTA"
bank: ["AACCGGTA", "AACCGCTA", "AAACGGTA"]

返回值: 2
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示例 3:

start: "AAAAACCC"
end:   "AACCCCCC"
bank: ["AAAACCCC", "AAACCCCC", "AACCCCCC"]

返回值: 3
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解题思路:

能够把这道题转换成一个图的最短路径计算,这样的话题目就简单的多了.

经过BFS(广度优先搜索),比较两个字符串若是只差1个字符,则生成一条树边,最后只须要找到 end 的深度就能够了.

class Solution {
    let map: [Character:Int] = ["A":0b00,"C":0b01,"G":0b10,"T":0b11]
    ///字符串转 Int
    func str2Int(_ s: String) -> Int {
        return s.map{ map[$0]! }.reduce(0) { $0 << 2 + $1 }
    }
    
    func isOneStepMutation(_ g1: Int, _ g2: Int) -> Bool {
        var count = 0
        var base = 0xC000
        for _ in 1 ... 8 {
            if (g1 & base) != (g2 & base) {
                count += 1
            }
            base >>= 2
        }
        return count == 1
    }
    
    
    func minMutation(_ start: String, _ end: String, _ bank: [String]) -> Int {
        var mutation = 0
        let bankIntList = bank.map{str2Int($0)}
        let startInt = str2Int(start)
        let endInt = str2Int(end)
        var currentBankList = bankIntList.filter{$0 != startInt}
        var currentStartList = [startInt]
        var nextStartList = [Int](), nextBankList = [Int]()
        while !currentBankList.isEmpty && !currentStartList.isEmpty {
            let startInt = currentStartList.removeFirst()
            for bankOne in currentBankList {
                if isOneStepMutation(bankOne, startInt) {
                    if bankOne == endInt {
                        return mutation + 1
                    }else {
                        nextStartList.append(bankOne)
                    }
                }else{
                    nextBankList.append(bankOne)
                }
            }
            if currentStartList.isEmpty {
                currentStartList = nextStartList
                currentBankList = nextBankList
                nextBankList.removeAll()
                nextStartList.removeAll()
                mutation += 1
            }
        }
        return -1
    }
}
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leetcode 结果

Runtime: 4 ms, faster than 100.00% of Swift online submissions for Minimum Genetic Mutation.
Memory Usage: 21.5 MB, less than 50.00% of Swift online submissions for Minimum Genetic Mutation.
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