[leetcode] 433. 最小基因变化

农民小飞侠2024-04-20 9:37

基因序列可以表示为一条由 8 个字符组成的字符串，其中每个字符都是 'A'、'C'、'G' 和 'T' 之一。

假设我们需要调查从基因序列 start 变为 end 所发生的基因变化。一次基因变化就意味着这个基因序列中的一个字符发生了变化。

例如，"AACCGGTT" --> "AACCGGTA" 就是一次基因变化。

另有一个基因库 bank 记录了所有有效的基因变化，只有基因库中的基因才是有效的基因序列。（变化后的基因必须位于基因库 bank 中）

给你两个基因序列 start 和 end ，以及一个基因库 bank ，请你找出并返回能够使 start 变化为 end 所需的最少变化次数。如果无法完成此基因变化，返回 -1 。

注意：起始基因序列 start 默认是有效的，但是它并不一定会出现在基因库中。

示例 1：

复制代码

输入：start = "AACCGGTT", end = "AACCGGTA", bank = ["AACCGGTA"]

输出：1

示例 2：

复制代码

输入：start = "AACCGGTT", end = "AAACGGTA", bank = ["AACCGGTA","AACCGCTA","AAACGGTA"]
输出：2

示例 3：

复制代码

输入：start = "AAAAACCC", end = "AACCCCCC", bank = ["AAAACCCC","AAACCCCC","AACCCCCC"]
输出：3

提示：

start.length == 8
end.length == 8
0 <= bank.length <= 10
bank[i].length == 8
start、end 和 bank[i] 仅由字符 ['A', 'C', 'G', 'T'] 组成

Python实现

思路是使用队列一个一个的遍历直到找到第一个路径为止。

复制代码

class Solution:
    def minMutation(self, startGene: str, endGene: str, bank: List[str]) -> int:
        if startGene==endGene:
            return 0
        bank = set(bank)
        if endGene not in bank:
            return -1
        q = deque([(startGene, 0)])
        while q:
            cur, step = q.popleft()
            for i,x in enumerate(cur):
                for y in "ACGT":
                    if y !=x:
                        nxt = cur[:i]+y+cur[i+1:]
                        if nxt in bank:
                            if nxt == endGene:
                                return step+1
                            bank.remove(nxt)
                            q.append((nxt, step+1))
        return -1