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678. 有效的括号字符串

难度	中等	通过率	38.36% (40,269/104,970)

给定一个只包含三种字符的字符串：（ ，） 和 *，写一个函数来检验这个字符串是否为有效字符串。有效字符串具有如下规则：

1. 任何左括号 ( 必须有相应的右括号 )。
2. 任何右括号 ) 必须有相应的左括号 ( 。
3. 左括号 ( 必须在对应的右括号之前 )。
4. * 可以被视为单个右括号 ) ，或单个左括号 ( ，或一个空字符串。
5. 一个空字符串也被视为有效字符串。

示例 1:

输入: "()"
输出: True

示例 2:

输入: "(*)"
输出: True

示例 3:

输入: "(*))"
输出: True

注意:

1. 字符串大小将在 [1，100] 范围内。

题解分析

这是昨天的每日一题，是 LC 《20. 有效的括号》 的进阶，多了个*的干扰。

LC 《20. 有效的括号》 那题可以使用双栈来解决，这题也是可以的，不过需要有些变化。

首先，再来阅读题目描述，注意这点：

* 可以被视为单个右括号 ) ，或单个左括号 ( ，或一个空字符串。

根绝这点提示，这么看来，我们应该是要优先匹配左括号，既然如此，双栈的策略可以如下这么做：

1. 创建双栈leftStack、starStack，分别存储 (、* 出现的下标位置；
2. 遍历字符串s，若当前遍历的字符为 ( ，当前下标入栈leftStack；
3. 若当前遍历的字符为*，当前下标入栈starStack；
4. 若当前遍历的字符为)，需要分3种情况：
   1. 优先匹配 ( ，leftStack不空，直接出栈；
   2. leftStack为空，但starStack不为空，直接出栈，此时*充当(使用；
   3. leftStack为空，且starStack也为空，直接返回 false 即可；
5. 遍历完了字符串s，可能leftStack、starStack中还存留元素：
   1. 尤其是leftStack不空，那么需要*充当)使用；
   2. 对leftStack、starStack逐一出栈，得到的是原栈顶的元素，分别表示的( 的下标 leftIndex、* 的下标 starIndex；
   3. 需要去比较leftIndex、starIndex的大小：leftIndex小于starIndex，才能说明 ( 在 * 的左边，这时候*充当(使用，才会有匹配意义；
6. 最后判断leftIndex是否为空，为空则说明全部的 (和 ) 都匹配完了，返回true；
7. 其他情况均匹配失败，直接返回false即可。

以上的双栈策略思路清晰，也方便理解，代码也简单复现。

题解代码

class Solution {
    public boolean checkValidString(String s) {
        // 用栈记录对应字符出现的下标位置
        Stack<Integer> leftStack = new Stack<Integer>(); 
        Stack<Integer> starStack = new Stack<Integer>(); 

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (c == '(')
                leftStack.push(i);
            else if (c == '*')
                starStack.push(i);
            else if (c == ')') {
                // 优先匹配(
                if (!leftStack.empty())
                    leftStack.pop();
                else if (!starStack.empty())
                    starStack.pop();
                else
                    return false;
            }
        }

        while (!leftStack.empty() && !starStack.empty()) {
            int leftIndex = leftStack.pop();
            int starIndex = starStack.pop();
            // 必须是(在*左边
            if (leftIndex > starIndex)
                return false;
        }

        return leftStack.empty(); 
    }
}