752. 打开转盘锁

你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： ‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’, ‘8’, ‘9’ 。每个拨轮可以自由旋转：例如把 ‘9’ 变为 ‘0’，‘0’ 变为 ‘9’ 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。

锁的初始数字为 ‘0000’ ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。

列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。

字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出最小的旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1。

示例 1:

输入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
输出：6
解释：
可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的，
因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。
示例 2:

输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
输出：1
解释：
把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。
示例 3:

输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
输出：-1
解释：
无法旋转到目标数字且不被锁定。
示例 4:

输入: deadends = ["0000"], target = "8888"
输出：-1
 

提示：

死亡列表 deadends 的长度范围为 [1, 500]。
目标数字 target 不会在 deadends 之中。
每个 deadends 和 target 中的字符串的数字会在 10,000 个可能的情况 ‘0000’ 到 ‘9999’ 中产生。

class Solution { 
      public int openLock(String[] deadends, String target) { 
        final List<String> deals = Arrays.asList(deadends);
        if (deals.contains("0000")) return -1;

        final List<String> options = new ArrayList<>(); // 可达目标数的 8 个状态
        //每位数左转右转的可能
        for (int i = 0; i < 4; i++) { 
            char[] cs = target.toCharArray();
            char c = cs[i];
            cs[i] = (char) ((c - 48 + 1) % 10 + 48);
            options.add(new String(cs));
            cs[i] = (char) ((c - 48 + 9) % 10 + 48);
            options.add(new String(cs));
        }

        options.removeAll(deals); // 可达数字中移除死亡数字
        if (options.isEmpty()) return -1; // 可达目标数的 8 个状态都在死亡数字中直接返回

        int step = Integer.MAX_VALUE;
        for (String option : options) {  // 判断可达状态中最短转动次数
            int curStep = 1;
            char[] cs = option.toCharArray();
            for (int i = 0; i < 4; i++) { 
                int num = cs[i] - 48; // '0' 为 48 减少隐式转换
                if (num > 5) curStep += 10 - num; // 判断正转，倒转
                else curStep += num;
            }
            step = Math.min(curStep, step); // 记录最小旋转次数
        }
        return step;
    }
}