一，题目描述
英文描述
You are given an integer n, the number of nodes in a directed graph where the nodes are labeled from 0 to n - 1. Each edge is red or blue in this graph, and there could be self-edges and parallel edges.
You are given two arrays redEdges and blueEdges where:
redEdges[i] = [ai, bi] indicates that there is a directed red edge from node ai to node bi in the graph, and
blueEdges[j] = [uj, vj] indicates that there is a directed blue edge from node uj to node vj in the graph.
Return an array answer of length n, where each answer[x] is the length of the shortest path from node 0 to node x such that the edge colors alternate along the path, or -1 if such a path does not exist.
中文描述
在一个有向图中，节点分别标记为 0, 1, ..., n-1。图中每条边为红色或者蓝色，且存在自环或平行边。
red_edges 中的每一个 [i, j] 对表示从节点 i 到节点 j 的红色有向边。类似地，blue_edges 中的每一个 [i, j] 对表示从节点 i 到节点 j 的蓝色有向边。
返回长度为 n 的数组 answer，其中 answer[X] 是从节点 0 到节点 X 的红色边和蓝色边交替出现的最短路径的长度。如果不存在这样的路径，那么 answer[x] = -1。
示例与说明
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/shortest-path-with-alternating-colors 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
二，解题思路
由于是红蓝交替、蓝红交替都可以，所以可以想象有一个虚拟的节点-1指向0：
如果-1=》0为红色路径，那么0=》下一个节点就要选择蓝色路径
否则正好相反。
由于是求从0开始的最短路径，所以BFS最合适不过了，每次可以得到一层的结果，需要注意两点：
- 对遍历过的节点，要添加对应的标记，如lastColor为red，需要标记red路径已经使用过，再次遍历到该节点时，需要跳过；
- 每遍历完一层，需要变换颜色（BFS层次遍历，需要记录当前队列元素数目，这样就可以每次遍历一层的节点）；
三，AC代码
Java
import java.util.*;
class Solution {
public int[] shortestAlternatingPaths(int n, int[][] redEdges, int[][] blueEdges) {
int[] ans = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) ans[i] = Integer.MAX_VALUE;;
Map<Integer, List<Integer>> redNext = new HashMap<>();
Map<Integer, List<Integer>> blueNext = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < redEdges.length; i++) {
if (!redNext.containsKey(redEdges[i][0])) {
redNext.put(redEdges[i][0], new ArrayList<>());
}
List<Integer> list = redNext.get(redEdges[i][0]);
list.add(redEdges[i][1]);
}
for (int i = 0; i < blueEdges.length; i++) {
if (!blueNext.containsKey(blueEdges[i][0])) {
blueNext.put(blueEdges[i][0], new ArrayList<>());
}
List<Integer> list = blueNext.get(blueEdges[i][0]);
list.add(blueEdges[i][1]);
}
// false: blue指向当前节点, true: red指向当前节点
bfs(redNext, blueNext, true, ans);
bfs(redNext, blueNext, false, ans);
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (ans[i] == Integer.MAX_VALUE) {
ans[i] = -1;
}
}
return ans;
}
// false: blue指向当前节点, true: red指向当前节点
public void bfs (Map<Integer, List<Integer>> redNext, Map<Integer, List<Integer>> blueNext, boolean lastColor, int[] ans) {
int n = ans.length;
boolean[] redVisited = new boolean[n];
boolean[] blueVisited = new boolean[n];
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(0);
int step = 0;
if (lastColor) redVisited[0] = true;
else blueVisited[0] = true;
while (!queue.isEmpty()) {
int size = queue.size();
while (size-- != 0) {
int node = queue.peek();
ans[node] = Math.min(ans[node], step);
queue.poll();
// 红色指向当前节点
if (lastColor && blueNext.containsKey(node)) {
for (int num : blueNext.get(node)) {
if (!blueVisited[num]) {
queue.add(num);
blueVisited[num] = true;
}
}
}
// 蓝色指向当前节点
else if (!lastColor && redNext.containsKey(node)) {
for (int num : redNext.get(node)) {
if (!redVisited[num]) {
queue.add(num);
redVisited[num] = true;
}
}
}
}
lastColor = !lastColor;// !!!
step++;
}
}
}
四，解题过程
第一搏
这是一次面试的时候遇到的题目，当时没想到用BFS如何处理，一直陷入在DFS如何解决重复遍历同一节点的问题，虽然面试官提示用BFS，但是仍没有领悟到关键o(￣┰￣*)ゞ
第二搏
红蓝交替、蓝红交替都算数，所以要走两遍BFS。。。于是将其抽离为一个单独的方法，注意颜色的切换
