leetcode解题20（有效的括号）

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题目：

解题：

算法原理

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题目：

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：左括号必须用相同类型的右括号闭合。左括号必须以正确的顺序闭合。注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

输入: "()"
输出: true
示例 2:

输入: "()[]{}"
输出: true
示例 3:

输入: "(]"
输出: false
示例 4:

输入: "([)]"
输出: false
示例 5:

输入: "{[]}"
输出: true

解题：

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        dic = {'(':')','{':'}','[':']','!':'!'}
        stack = ['!']
        for c in s:
            if c in dic:stack.append(c)
            elif dic[stack.pop()] != c:return False
        return len(stack)==1

运行 结果：

算法原理

栈先入后出特点恰好与本题括号排序特点一致，即若遇到左括号入栈，遇到右括号时将对应栈顶左括号出栈，则遍历完所有括号后 stack 仍然为空；
建立哈希表 dic 构建左右括号对应关系：keykey 左括号，valuevalue 右括号；这样查询 22 个括号是否对应只需 O(1)O(1) 时间复杂度；建立栈 stack，遍历字符串 s 并按照算法流程一一判断。
算法流程

如果 c 是左括号，则入栈 pushpush；
否则通过哈希表判断括号对应关系，若 stack 栈顶出栈括号 stack.pop() 与当前遍历括号 c 不对应，则提前返回 falsefalse。
提前返回 falsefalse

提前返回优点： 在迭代过程中，提前发现不符合的括号并且返回，提升算法效率。
解决边界问题：
栈 stack 为空： 此时 stack.pop() 操作会报错；因此，我们采用一个取巧方法，给 stack 赋初值 ！！，并在哈希表 dic 中建立 key: '！'，value:'！'key: ′ ！ ′ ，value: ′ ！′ 的对应关系予以配合。此时当 stack 为空且 c 为右括号时，可以正常提前返回 false；
字符串 s 以左括号结尾： 此情况下可以正常遍历完整个 s，但 stack 中遗留未出栈的左括号；因此，最后需返回 len(stack) == 1，以判断是否是有效的括号组合。