Leetcode每日一题(1111. 有效括号的嵌套深度)

1111. 有效括号的嵌套深度

前言

• 首先，做这道题的时候，我们先来温习一下（20. 有效的括号）这道题。本题借助了辅助栈，也就是使用了栈操作方式。也算是再算法题中最基本的数据结构算法题

1.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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses
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。

1.1 分析

• 首先，在这道题目中，通过阅读题目，简单了解题目中给出的需求。例如题目中给出“()”,“[]”, “{}”，要求我们再给定的字符串中判断括号的出现是否匹配。’(‘—’)’,’[’—’]’,’{’—’}'这样进行匹配，最终结果返回false/true
• 那么首先我个人考虑，想计划通过使用ascii码来做括号识别，由于“（）”ascill码只相隔一个。接下来就会考虑如何怎样实现识别括号的另一半，以及怎样完整的识别一个字符串是否true。

1.2设计

• 设计Map来存储符号的对应信息
• 利用栈的数据结构性质，当字符串匹配到，出栈。不是则入栈。直到最后return stack.empty()

1.3 实现

package com.sq;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Stack;

/**
 * @Author: iamasd
 * @Description:
 * @Date: Created in 11:242020/4/1
 */
public class Test15 {
     


    public static void main(String[] args) {
     
        String s = "([])";
        boolean valid = isValid(s);
        System.out.println(valid);
    }

    public static boolean isValid(String s) {
     
    	//构造栈
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        Map<Character,Character> map = new HashMap<>();
        //存入符号，key-->value
        map.put('(',')');
        map.put('{','}');
        map.put('[',']');
        char[] chars = s.toCharArray();
        for (char aChar:chars) {
     
        //栈不为空 有key key-->value  将栈顶元素出栈
            if (!stack.empty() && map.containsKey(stack.peek()) && map.get(stack.peek()).equals(aChar)){
     
                stack.pop();
            }else {
     
            //入栈
                stack.push(aChar);
            }
        }
        return stack.empty();
    }
}

1.4 总结

• 官方题解

2.题目

有效括号字符串 仅由 “(” 和 “)” 构成，并符合下述几个条件之一：

空字符串
连接，可以记作 AB（A 与 B 连接），其中 A 和 B 都是有效括号字符串
嵌套，可以记作 (A)，其中 A 是有效括号字符串

类似地，我们可以定义任意有效括号字符串 s 的 嵌套深度 depth(S)：

s 为空时，depth("") = 0
s 为 A 与 B 连接时，depth(A + B) = max(depth(A), depth(B))，其中 A 和 B 都是有效括号字符串
s 为嵌套情况，depth("(" + A + ")") = 1 + depth(A)，其中 A 是有效括号字符串

例如：""，"()()"，和 “()(()())” 都是有效括号字符串，嵌套深度分别为 0，1，2，而 “)(” 和 “(()” 都不是有效括号字符串。

给你一个有效括号字符串 seq，将其分成两个不相交的子序列 A 和 B，且 A 和 B 满足有效括号字符串的定义（注意：A.length + B.length = seq.length）。

现在，你需要从中选出 任意 一组有效括号字符串 A 和 B，使 max(depth(A), depth(B)) 的可能取值最小。

返回长度为 seq.length 答案数组 answer ，选择 A 还是 B 的编码规则是：如果 seq[i] 是 A 的一部分，那么 answer[i] = 0。否则，answer[i] = 1。即便有多个满足要求的答案存在，你也只需返回 一个。

示例 1：

输入：seq = “(()())”
输出：[0,1,1,1,1,0]

示例 2：

输入：seq = “()(())()”
输出：[0,0,0,1,1,0,1,1]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/maximum-nesting-depth-of-two-valid-parentheses-strings
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。

2.1 分析

• 题面中的depth其实就是栈的最大深度。“你需要从中选出任意一组有效括号字符串 A 和 B，使 max(depth(A), depth(B)) 的可能取值最小”。这句话其实相当于让A字符串和B字符串的depth尽可能的接近。为什么呢？因为seq对应的栈上，每个左括号都对应一个深度，而这个左括号，要么是A的，要么是B的。所以，栈上的左括号只要按奇偶分配给A和B就可以啦！时间复杂度很明显是 O(n)的，空间复杂度也是O(n)（如果算返回的变量的话）。

2.2 设计

• 遍历过程中，我们保证栈内一半的括号属于序列 A，一半的括号属于序列 B，那么就能保证拆分后最大的嵌套深度最小，是当前最大嵌套深度的一半。要实现这样的对半分配，我们只需要把奇数层的 ( 分配给 A，偶数层的 ( 分配给 B 即可。对于上面的例子，我们将嵌套深度为 1 和 3 的所有括号 (()) 分配给 A，嵌套深度为 2 的所有括号 ()()() 分配给 B。
• 此外，由于在这个问题中，栈中只会存放 (，因此我们不需要维护一个真正的栈，只需要用一个变量模拟记录栈的大小。

2.3 实现

package com.sq;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author: iamasd
 * @Description:
 * @Date: Created in 10:452020/4/1
 */
public class Test14 {
     

    /**
     * 输入：seq = "(()())"
     * 输出：[0,1,1,1,1,0]
     * @param args
     */

    public static void main(String[] args) {
     
        String seq = "((()))";
        int[] ints = maxDepthAfterSplit(seq);
        Arrays.stream(ints).forEach(System.out::println);
    }

    public static int[] maxDepthAfterSplit(String seq) {
     
            int[] ans = new int [seq.length()];
            int idx = 0;
            for(char c: seq.toCharArray()) {
     
                ans[idx++] = c == '(' ? idx & 1 : ((idx + 1) & 1);
            }
            return ans;
    }

}

2.4总结

• 借鉴了官方和Sweetiee的题解
• Sweetiee