Day13 有效的括号

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。

https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses

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

示例4：

输入：s = "([)]"
输出：false

示例 5：

输入：s = "{[]}"
输出：true

提示：

1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 '()[]{}' 组成

Java解法

思路：

• 做过的题，印象比较深的解法是，输入左括号，对栈放入正确的右括号，输入右括号，栈弹出对应比较是否正确匹配，输入完成，栈为空则正确
• 老的解法做了各种switch，比较麻烦

package sj.shimmer.algorithm;

import java.util.Stack;

/**
 * Created by SJ on 2021/2/6.
 */

class D13 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(isValid("()"));
        System.out.println(isValid("()[]{}"));
        System.out.println(isValid("(]"));
        System.out.println(isValid("([)]"));
        System.out.println(isValid("{[]}"));
    }

    public static boolean isValid(String s) {
        Stack stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            switch (s.charAt(i)) {
                case '(':
                    stack.push(')');
                    break;
                case '{':
                    stack.push('}');
                    break;
                case '[':
                    stack.push(']');
                    break;
                case ')':
                case '}':
                case ']':
                    if (stack.isEmpty()||s.charAt(i)!=stack.pop()) {
                        return false;
                    }
                    break;
                default:
                    return false;
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

image

官方解

https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses/solution/you-xiao-de-gua-hao-by-leetcode-solution/

1. 栈

   官方解... Emmm优雅

   我们遍历给定的字符串 s。当我们遇到一个左括号时，我们会期望在后续的遍历中，有一个相同类型的右括号将其闭合。由于后遇到的左括号要先闭合，因此我们可以将这个左括号放入栈顶。

   当我们遇到一个右括号时，我们需要将一个相同类型的左括号闭合。此时，我们可以取出栈顶的左括号并判断它们是否是相同类型的括号。如果不是相同的类型，或者栈中并没有左括号，那么字符串 s 无效，返回 False。为了快速判断括号的类型，我们可以使用哈希表存储每一种括号。哈希表的键为右括号，值为相同类型的左括号。

   在遍历结束后，如果栈中没有左括号，说明我们将字符串 s 中的所有左括号闭合，返回 True，否则返回 False。

   注意到有效字符串的长度一定为偶数，因此如果字符串的长度为奇数，我们可以直接返回 False，省去后续的遍历判断过程

   class Solution {
       public boolean isValid(String s) {
           int n = s.length();
           if (n % 2 == 1) {
               return false;
           }
   
           Map pairs = new HashMap() {{
               put(')', '(');
               put(']', '[');
               put('}', '{');
           }};
           Deque stack = new LinkedList();
           for (int i = 0; i < n; i++) {
               char ch = s.charAt(i);
               if (pairs.containsKey(ch)) {
                   if (stack.isEmpty() || stack.peek() != pairs.get(ch)) {
                       return false;
                   }
                   stack.pop();
               } else {
                   stack.push(ch);
               }
           }
           return stack.isEmpty();
       }
   }
   

   • 时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

   • 空间复杂度：O(n+∣Σ∣)，其中 Σ 表示字符集，本题中字符串只包含 6 种括号，∣Σ∣=6。栈中的字符数量为 O(n)，而哈希表使用的空间为O(∣Σ∣)，相加即可得到总空间复杂度