原题链接: http://oj.leetcode.com/problems/word-ladder-ii/
这道题是LeetCode中AC率最低的题目，确实是比较难。一方面是因为对时间有比较严格的要求（容易超时），另一方面是它有很多细节需要实现。思路上和Word Ladder是比较类似的，但是因为是要求出所有路径，仅仅保存路径长度是不够的，而且这里还有更多的问题，那就是为了得到所有路径，不是每个结点访问一次就可以标记为visited了，因为有些访问过的结点也会是别的路径上的结点，所以访问的集合要进行回溯（也就是标记回未访问）。所以时间上不再是一次广度优先搜索的复杂度了，取决于结果路径的数量。同样空间上也是相当高的复杂度，因为我们要保存过程中满足的中间路径到某个数据结构中，以便最后可以获取路径，这里我们维护一个HashMap，把一个结点前驱结点都进行保存。
在LeetCode中用Java实现上述算法非常容易超时。为了提高算法效率，需要注意一下两点：
1）在替换String的某一位的字符时，先转换成char数组再操作；
2）如果按照正常的方法从start找end，然后根据这个来构造路径，代价会比较高，因为保存前驱结点容易，而保存后驱结点则比较困难。所以我们在广度优先搜索时反过来先从end找start，最后再根据生成的前驱结点映射从start往end构造路径，这样算法效率会有明显提高。
代码如下：
class StringWithLevel { String str; int level; public StringWithLevel(String str, int level) { this.str = str; this.level = level; }}public ArrayList<ArrayList<String>> findLadders(String start, String end, HashSet<String> dict) { ArrayList<ArrayList<String>> res = new ArrayList<ArrayList<String>>(); HashSet<String> unvisitedSet = new HashSet<String>(); unvisitedSet.addAll(dict); unvisitedSet.add(start); unvisitedSet.remove(end); Map<String, List<String>> nextMap = new HashMap<String, List<String>>(); for (String e : unvisitedSet) { nextMap.put(e, new ArrayList<String>()); } LinkedList<StringWithLevel> queue = new LinkedList<StringWithLevel>(); queue.add(new StringWithLevel(end, 0)); boolean found = false; int finalLevel = Integer.MAX_VALUE; int curLevel = 0; int preLevel = 0; HashSet<String> visitedCurLevel = new HashSet<String>(); while (!queue.isEmpty()) { StringWithLevel cur = queue.poll(); String curStr = cur.str; curLevel = cur.level; if(found && curLevel > finalLevel) { break; } if (curLevel > preLevel) { unvisitedSet.removeAll(visitedCurLevel); } preLevel = curLevel; char[] curStrCharArray = curStr.toCharArray(); for (int i = 0; i < curStr.length(); ++i) { char originalChar = curStrCharArray[i]; boolean foundCurCycle = false; for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c) { curStrCharArray[i] = c; String newStr = new String(curStrCharArray); if(c != originalChar && unvisitedSet.contains(newStr)) { nextMap.get(newStr).add(curStr); if(newStr.equals(start)) { found = true; finalLevel = curLevel; foundCurCycle = true; break; } if(visitedCurLevel.add(newStr)) { queue.add(new StringWithLevel(newStr, curLevel + 1)); } } } if(foundCurCycle) { break; } curStrCharArray[i] = originalChar; } } if(found) { ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add(start); getPaths(start, end, list, finalLevel + 1, nextMap, res); } return res;}private void getPaths(String cur, String end, ArrayList<String> list, int level, Map<String, List<String>> nextMap, ArrayList<ArrayList<String>> res) { if(cur.equals(end)){ res.add(new ArrayList<String>(list)); } else if(level > 0){ List<String> parentsSet = nextMap.get(cur); for (String parent : parentsSet) { list.add(parent); getPaths(parent, end, list, level - 1, nextMap, res); list.remove(list.size() - 1); } }}