力扣解题思路:847. 访问所有节点的最短路径

847. 访问所有节点的最短路径

思路:此题类似于求最小生成树,要求返回能访问所有结点的最短路径,我们可以把每个点作为出发点,依次访问与该点相连的节点,即使用BFS。->
我们需要一个用于记录我们是否访问完所有节点的数组(也需要记录已经访问的节点)book,那book的维度如何确定呢?首先从每个节点出发都会保存一个已遍历的节点的数组,所以book应该是一个二维数组,第一个维度即为节点的数目。->
为了便于统计和更新已访问的节点,我们使用boolean[len][1<<len]用来记录每个点的访问路径的,访问过则将相应二进制位置1 ,在更新时只需要next_state = node[1]|(1<<next)即可完成状态的更新,为了同时将节点下标和节点对应的状态同时放入队列,我们定义队列中每个元素都为2数组(存放节点下标和节点对应的状态),我的代码及详细注解如下:

    public int shortestPathLength(int[][] graph) {        
	    int len=graph.length;        
	    boolean[][] book=new boolean[len][1<<len];//用来记录每个点的访问路径的,访问过则将相应二进制位置1        
	    int k=(1<<len)-1;//全1.代表所有点都访问过(最终状态)        
	    Queue<int[]> queue=new LinkedList<>();        
	    for (int i=0;i<len;i++){            
	    	queue.offer(new int[]{i,1<<i});//把每个点作为起点,1<<i表示起点位置以访问,置1        
	    }        
	    int step=0;//跳数        
	    while (!queue.isEmpty())        {            
	    int size=queue.size();            
	    while (size-->0){                
		    int[] node=queue.poll();                
		    if(k==node[1])return step;//到达最终状态,直接返回                
		    for (int next:graph[node[0]])//该点能到达的下一节点                
		    {                                        
			    int next_state=node[1]|(1<<next);//即将访问的下一节点的状态,即把相应二进制位数的下一节点的位置置1,其他保持不变,所以用上了|符号                    
			    if(book[next][next_state])continue;//该节点访问过,直接跳过                    
			    book[next][next_state]=true;//未访问则标记为已访问                    
			    queue.offer(new int[]{next,next_state});//下一节点入队列                
		    }            
	    }            
	    step++;        
	    }

	    return step;    
    }
 这里可能有人会问,while循环中return的一定是最小的step吗??答案是当然,这就是BFS的特性,因为最先return step一定是最小step,每经历一次大循环step将加一,因此第一次返回的总是最小step  。