BFS中队列大小的重要性

Question

我试图在Leetcode上解决以下问题：https://leetcode.com/problems/word-ladder/description/。问题是：

给定两个单词（beginWord和endWord）和字典wordList，我们必须找到从beginWord到endWord的最短变换序列的长度，这样每个中间单词都在字典中，并且在每一步我们只能改变一个字母。因此，如果beginWord ='hit'和endWord是'cog'，而dict有["hot","dot","dog","lot","log","cog"]，那么答案就是5。

我试图理解高度赞成的解决方案（比我的更好），如下所示：

class Solution {
public:
    int ladderLength(string beginWord, string endWord, unordered_set<string>& wordDict) {
        wordDict.insert(endWord);
        queue<string> toVisit;
        addNextWords(beginWord, wordDict, toVisit);
        int dist = 2;
        while (!toVisit.empty()) {
            int num = toVisit.size();
            for (int i = 0; i < num; i++) {    //-->why this for loop?
                string word = toVisit.front();
                toVisit.pop();
                if (word == endWord) return dist;
                addNextWords(word, wordDict, toVisit);
            }
            dist++;
        }
    }
private:
    void addNextWords(string word, unordered_set<string>& wordDict, queue<string>& toVisit) {
        wordDict.erase(word);
        for (int p = 0; p < (int)word.length(); p++) {
            char letter = word[p];
            for (int k = 0; k < 26; k++) { 
                word[p] = 'a' + k;
                if (wordDict.find(word) != wordDict.end()) {
                    toVisit.push(word);
                    wordDict.erase(word);
                }
            }
            word[p] = letter;
        } 
    } 
};

我几乎理解了整个解决方案，我不理解迭代toVisit.size()次的背后的直觉。这也不是标准BFS算法的一部分。有人可以指出这个循环背后的直觉 - 它究竟是做什么以及为什么范围（0到1小于队列的大小）？

Answer 1

存在FOR循环以确保仅在访问来自beginWord的当前dist处的所有单词之后才增加dist。另一个usecase

Answer 2

内部for循环从0重复到队列大小的原因是，随着搜索的发展：

• 新单词被添加到您正在迭代的队列中，
• 同时，当前单词将从该队列中删除。

此for循环将迭代限制为队列中最初的单词，并确保对队列执行的修改不会影响搜索的当前阶段。

如果你再盯着它看一下，你会看到发生了什么。

class Solution {
public:
    int ladderLength(string beginWord, string endWord, unordered_set<string>& wordDict) {
        wordDict.insert(endWord);
        queue<string> toVisit;
        addNextWords(beginWord, wordDict, toVisit);
        int dist = 2;
        while (!toVisit.empty()) {
            int num = toVisit.size();
            for (int i = 0; i < num; i++) {
                string word = toVisit.front();
                toVisit.pop();                         // <-- remove from front of queue 
                if (word == endWord) return dist;
                addNextWords(word, wordDict, toVisit); // <-- add to back of queue
            }
            dist++;
        }
    }