Leetcode815.公交线路 Bus Routes(Java)

示例 1：

输入：routes = [[1,2,7],[3,6,7]], source = 1, target = 6
输出：2
解释：最优策略是先乘坐第一辆公交车到达车站 7 , 然后换乘第二辆公交车到车站 6 。

使用HashMap<Integer, LinkedList<Integer>> map保存每个站点经过的线路，例如示例1中(key = 7, value = [0,1])的键值对代表的是7号公交站点存在与公交线路0、1中
LinkedList<Integer> queue队列为BFS中遍历的辅助队列，存放每一层需要遍历的站点
已示例1为例，BFS遍历第一层流程如下，初始化队列queue只有source = 1一个元素
- 遍历队列中元素查询HashMap中包含站点1的所有线路，得线路0
- 遍历线路0的所有站点j = 2，7
  - 若j == target，找到目标站点，返回结果
  - 对于所有非目标站点j，都为下一层需要遍历的节点，都需要进队列等待遍历
- 遍历完第一层所有j后，代表的实际含义是从站点1出发，乘坐一辆公共汽车能够到达的所有站点j
- 因此遍历完一层后，公交车计数器cnt++
同样的遍历方法，遍历至结果出现或遍历结束为止
因为图有环路，因此可能会发生遍历死循环，
- 采用自动去重的HashSet<Integer> set来记录已经遍历过的线路
- 如果使用HashSet<Integer> set记录已经遍历过的站点，最用一个用例会因为超时而不通过

时间复杂度： O ( M × N ) O(M\times N) O(M×N)

class Solution {public int numBusesToDestination(int[][] routes, int source, int target) {if (source == target) return 0; // 目标站点等于起始结点，不用乘车HashMap<Integer, LinkedList<Integer>> map = new HashMap<>(); //保存每个站点经过的路线for (int i = 0; i < routes.length; i ++) { //初始化for (int j = 0; j < routes[i].length; j ++) {if (!map.containsKey(routes[i][j])) {map.put(routes[i][j], new LinkedList<Integer>());}LinkedList<Integer> temp = map.get(routes[i][j]);temp.add(i);} }HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); // 记录已经遍历过的线路LinkedList<Integer> queue = new LinkedList<Integer>(); // BFS辅助队列queue.add(source);int res = -1, cnt = 1; // cnt为公交车计数器while (!queue.isEmpty()) {int len = queue.size();  // 获取该层元素的数量for (int k = 0; k < len; k ++) { // 遍历一层int ele = queue.pollFirst();LinkedList<Integer> lines = map.get(ele); // 获取站点对应的线路for (int i : lines) {if (set.contains(i)) continue; // 线路已经完成遍历set.add(i); // set中更新线路for (int j : routes[i]) { // 将下一层站点放入队列中queue.offerLast(j);if (j == target) { // 找到结果返回return cnt; }}}}cnt ++; // 完成一层遍历后，公交车计数器加一}return res; // 返回-1，起始站点与目标站点不能连通}
}

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