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，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，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

来源：力扣（LeetCode）
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解题思路及方法

这道题用BFS的方法很好做，关于BFS，这篇文章讲的很好。善用这个框架：

关于解法，大致说一下，代码备注已经很清楚了。关于密码锁，每一次扭动都会有八种可能，分别是每一位的往上扭和往下扭。所以单独写两个方法为往上扭和往下扭。然后用两个Set集合来记录死亡数字和已经输入过的密码。

初始从“0000”开始扭，每次扭的密码依次入队出队。先判断是否是目标和是否是死亡数字，如果是死亡数字的话，就说明这个扭法行不通，直接下一次出队；如果都不是，那么就将当前出队密码的下一次的八次扭法一次罗列，判断是否扭过，如果没扭过，则入队，并且记录。

class Solution {
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        // 记录死亡数字
        Set<String> deads = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < deadends.length; i++) {
            deads.add(deadends[i]);
        }
        // 记录已经输入的密码
        Set<String> visited = new HashSet<>();
        // 开锁路径
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer("0000");
        visited.add("0000");

        int res = 0;

        // BFS寻找最短路径
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            // 从出队节点向四周扩散
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                String out = queue.poll();
                // 判断是否死亡数字
                if (deads.contains(out)) continue;
                // 非死亡数字，判断是否开锁密码
                if (out.equals(target)) return res;
                // 都不是，将当前节点的相邻节点加入队列,即每一位往上扭或者往下扭
                for (int j = 0; j < 4; j++) {
                    /*
                    往上扭，并判断扭后的密码是否出现过;
                    未出现，那么入队并且记录已输入
                     */
                    String up = turnUp(out, j);
                    if (!visited.contains(up)) {
                        queue.offer(up);
                        visited.add(up);
                    }
                    /*
                    往下扭，并判断扭后的密码是否出现过;
                    未出现，那么入队并且记录已输入
                     */
                    String down = turnDown(out, j);
                    if (!visited.contains(down)) {
                        queue.offer(down);
                        visited.add(down);
                    }
                }
            }
            // 增加步数
            res++;
        }

        return -1;
    }

    // 往上扭
    public String turnUp(String str, int idx) {
        char[] ch = str.toCharArray();
        if (ch[idx] == '9') {
            ch[idx] = '0';
        } else {
            ch[idx] += 1;
        }

        return new String(ch);
    }

    // 往下扭
    public String turnDown(String str, int idx) {
        char[] ch = str.toCharArray();
        if (ch[idx] == '0') {
            ch[idx] = '9';
        } else {
            ch[idx] -= 1;
        }

        return new String(ch);
    }
}

结果如下：