Wortleiter
Detaillierte Anleitung und Python-Implementierung für das „Word Ladder“-Problem.
1. Lernen
Das „Wortleiter“-Problem ist eine zentrale Herausforderung im Abschnitt „Grafiken“.
Diese Implementierung konzentriert sich auf einfache Logik in Python.
Wir legen bei unseren bereitgestellten Lösungen Wert auf technische Genauigkeit und Lesbarkeit des Codes.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualisierung des Logikflusses für Word Ladder.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lesen Sie die Problemstellung für Word Ladder sorgfältig durch.
2. Formulate brute force
Entwerfen Sie eine einfache iterative Lösung.
3. Identify inefficiency
Suchen Sie nach redundanten Berechnungen.
4. Optimize search path
Verwenden Sie Hashing oder Sortieren, um den Prozess zu beschleunigen.
5. Final Implementation
Bereinigen Sie den Code für Produktionsstandards.
Problemstellung
Eine Transformationssequenz von Wort beginWord zu Wort endWord unter Verwendung einer Wörterbuch-Wortliste ist eine Folge von Wörtern beginWord -> s1 -> s2 -> ... -> sk, so dass:
- Jedes benachbarte Wortpaar unterscheidet sich durch einen einzelnen Buchstaben.
- Jedes si für 1 <= i <= k ist in WordList. Beachten Sie, dass beginWord nicht in wordList enthalten sein muss.
- sk == endWord.
Geben Sie bei zwei Wörtern, beginWord und endWord, und einer Wörterbuch-Wortliste die Anzahl der Wörter in der kürzesten Transformationssequenz von beginWord bis endWord zurück, oder 0, wenn keine solche Sequenz vorhanden ist.
Schreiben Sie eine Funktion ladderLength(beginWord: str, endWord: str, wordList: List[str]) -> int.
- •1 <= len(beginWord) <= 10
- •endWord.length == beginWord.length
- •1 <= len(wordList) <= 5000
- •wordList[i].length == beginWord.length
- •beginWord, endWord, and wordList[i] consist of lowercase English letters
- •All the words in wordList are unique
Beispiele
beginWord = "hit", endWord = "cog", wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]
5
One shortest transformation sequence is "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog", which is 5 words long.
beginWord = "hit", endWord = "cog", wordList = ["hot","dot","dog","lot","log"]
0
The endWord "cog" is not in wordList, so there is no valid transformation sequence.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Leere Eingabestrukturen
- Einzelelementeingaben
- Große numerische Grenzen
Bereit zur Lösung?
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Einblicke und Variationen in Interviews
Aufschlüsselung der Komplexitätsanalyse
Warum Zeit: Directly evaluates all possibilities.
Warum Weltraum: Uses standard local memory.
Warum Zeit: Optimized paths reduce total operations.
Warum Weltraum: May trade memory for speed.
Optimierter Lösungs-Python-Code
Optimierter Lösungs-Python-Code
from collections import deque, defaultdict
def ladder_length_opt(beginWord, endWord, wordList):
if endWord not in wordList: return 0
nei = defaultdict(list)
wordList.append(beginWord)
for word in wordList:
for j in range(len(word)):
pattern = word[:j] + "*" + word[j + 1 :]
nei[pattern].append(word)
visit = {beginWord}
q = deque([beginWord])
res = 1
while q:
for i in range(len(q)):
word = q.popleft()
if word == endWord: return res
for j in range(len(word)):
pattern = word[:j] + "*" + word[j + 1 :]
for neighbor in nei[pattern]:
if neighbor not in visit:
visit.add(neighbor)
q.append(neighbor)
res += 1
return 0Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
def ladder_length_brute(beginWord, endWord, wordList):
if endWord not in wordList: return 0
def is_diff_one(w1, w2):
diff = 0
for i in range(len(w1)):
if w1[i] != w2[i]: diff += 1
return diff == 1
q = [(beginWord, 1)]
visit = {beginWord}
while q:
word, dist = q.pop(0)
if word == endWord: return dist
for w in wordList:
if w not in visit and is_diff_one(word, w):
visit.add(w)
q.append((w, dist + 1))
return 0Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Graphs data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Es gelten die Standardproblemeigenschaften von Graphen.
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