Java题目详解——LeetCode20.有效的括号

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题目链接：LeetCode20.有效的括号

一.题目要求

二.解题思路

三.具体代码

四.运行截图

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题目链接：LeetCode20.有效的括号

一.题目要求

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，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。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入：s = "()"
输出：true

示例 2：

输入：s = "()[]{}"
输出：true

示例 3：

输入：s = "(]"
输出：false

提示：

1 <= s.length <=
s 仅由括号 '()[]{}' 组成

二.解题思路

        首先，我们看到这种匹配问题，就可以联想到利用栈的结构特性——先进后出，当遇到左括号时入栈，遇到右括号时出栈比较，不就能轻松实现括号匹配了。

        那具体应该如何操作呢？

        第1步，我们肯定要建立一个空栈，并且把字符串转换为 "可独立操作字符的" 字符数组，然后通过遍历字符数组进行操作。

        第2步，遍历字符数组时，我们就要在其中对字符是 "左括号" 还是 "右括号" 进行判断了，如果是左括号，就进行入栈操作（push(e)），如果是右括号，就进行出栈操作（pop()）。

Deque stack=new LinkedList<>();    //定义栈

char[] array=s.toCharArray();    //转换字符数组

for(char c:array){
    if(c=='('||c=='['||c=='{'){
        //入栈
        stack.push(c);
    }else{
        //出栈
        stack.pop();
    }  
}  

        第3步，当然光这样是不够的，我们还需要进行括号的匹配操作，并不是任意的左括号都能和任意的右括号相匹配，所以我们在所有左括号入栈后，还要保存这时出栈的左括号，并和此时出现的右括号进行匹配操作。

//走到这步说明一定遇到了右括号
char left=stack.pop();    //保存出栈的左括号
if(!isMatch(left,c)){    //进行括号匹配
 return false;
}

将括号匹配的操作独立为一个函数： 

private boolean isMatch(char left,char right){
    if(left=='('){
        return right==')'; 
    }
    else if(left=='['){
        return right==']';
    }
    return right=='}';
}

        第4步， 我们还要考虑括号 "数量不匹配" 的情况，此时就要考虑应该在什么时候进行判断，如果是左括号少于右括号，那么说明肯定在没有遍历完的时候，栈就空了（栈只存储了左括号），所以可以在出栈前先判断栈是否为空；如果是右括号少于左括号，那肯定在遍历结束的时候，栈不为空（栈中的左括号正好和后面的右括号全部匹配，已全部出栈）。

        此时，我们已经完成这道题目，下面来看一下画图示例：

以示例2为例：

三.具体代码

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Deque stack=new LinkedList<>();

        char[] array=s.toCharArray();
        for(char c:array){
            if(c=='('||c=='['||c=='{'){
                stack.push(c);
            }else{
                if(stack.isEmpty()){
                    return false;
                }

                char left=stack.pop();
                if(!isMatch(left,c)){
                    return false;
                }
            }    
        }

        if(stack.isEmpty()){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    private boolean isMatch(char left,char right){
        if(left=='('){
            return right==')'; 
        }
        else if(left=='['){
            return right==']';
        }
        return right=='}';
    }
}

四.运行截图

如想了解栈（Stack）的相关知识，请查阅：

数据结构☞栈和队列​​​​​​​

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