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前因
在前面的文章中，我们介绍了算法在面试及工作中的重要性，今天我们继续来学习一道算法题 - 有效的括号，原题的地址在这里，我们一起来看看关于这道题的描述：
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。
来源：力扣（LeetCode）
根据上面的题目描述，我们大概知道意思是：一个号字符串s中包含{}、[]、()这三种括号，需要判断字符串s是否是括号匹配的。例如：(a{b}c)匹配成功；(a{b}c或{a[b]c)匹配失败。
既然我们已经知道最终要实现的效果了，那我们该从什么地方下手呢？可能有的童鞋会想：我是不是可以通过循环遍历的方式来对字符串进行匹配呢？这样其实是有问题的，如果是我们前面例子中的匹配成功的字符串，那么循环遍历自然是可以匹配成功的，但是如果是后面的两种方式呢？那么肯定就不能用循序来做了，这里我们需要用栈来完成这道题，那什么是栈呢？
栈
栈 ，是一种先进后出的数据结构。在js\ts中，我们主要用数组来模拟栈，相关的API有：push、pop、length等。当然栈是先进后出的数据结构，也有先进先出的数据结构，后续我们遇到了会继续进行补充。下图即为栈的表现形似：
我们通过数组来模拟栈，那么数组的入栈可以用push来完成，数组的出栈可以用pop来完成，获取数组的长度则是length，代码如下：
// 模拟栈
const stack = [];
// 入栈
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
// 出栈
stack.pop();
//获取栈的长度
console.log(stack.length);
这里我们虽然通过数组来模拟栈，但是大家一定要搞清楚，数组和栈其实是没有任何区别的，它们也不具备一定的可比性，因为js中本身是没有栈这个数据结构，所以我们才用数组来进行模拟的。而栈其实是一个理论模型，它不会受任何语言的限制，在任何语言中都可以通过对应的API来模拟它。
前置的知识已经准备完毕了，接下来我们要开始对这个题目进行解答了，那么我们该如何使用栈来完成括号的匹配呢？
思路
我们知道题目的核心就是要匹配字符串中的左右括号是否对等，那么我们在遇到左括号(({[)时就入栈(push)，将左括号推入栈中；遇到右括号(]}))时就判断栈顶的括号与当前的括号是否匹配，如果匹配就出栈(pop)；最后如果栈的长度(length)为0，则表示全部匹配完成。
上面我们将大致的思路描述了一下，接下来我们就一起看一下具体的代码该如何实现吧！
代码实现
下面我们一起用代码来实现一下这个题目，代码如下：
/*
* 匹配左右括号
* @param left string 左括号
* @param right string 右括号
* @return boolean
*/
function isMatch (left: string, right: string): boolean {
if (left === '{' && right === '}') return true;
if (left === '[' && right === ']') return true;
if (left === '(' && right === ')') return true;
return false;
}
/*
* 判断括号是否匹配
* @param str string
* @return boolean
*/
function matchBracket (str: string): boolean {
// 首先获取到字符串的长度
const len = str.length;
// 如果字符串的长度是0，则直接返回 true
if (len === 0) return true;
// 定义栈
const stack = [];
// 左括号
const letfBracket = '{[(';
// 右括号
const rightBracket = ')]}';
// 遍历循环字符串
for (let i = 0; i < len; i++) {
const cur = str[i];
// 如果在左括号中匹配到，则需要入栈
if (letfBracket.includes(cur)) {
stack.push(cur);
} else if (rightBracket.includes(cur)) {
// 如果在右括号中匹配到，则判断栈顶是否需要出栈
const stackTop = stack[stack.length - 1];
// 判断左右括号是否匹配
if (isMatch(stackTop, cur)) {
stack.pop();
} else {
// 字符串中只要有一个括号不匹配，则直接返回false，例如：(a{b[c}d}e)
return false;
}
}
}
// 当循环结束后，需要判断栈的长度是否为0，为0则表示完全匹配上，返回true；否则返回false
return stack.length === 0;
}
上面我们完成了这个算法的基本实现，我们也可以在TypeScript官网的Playground中测试一下该方法是否能够正常运行，运行的结果如下图所示：
具体的执行效果可以狠戳这里
上面我们已经实现了这个算法，那么我们按照惯例还是需要对我们实现的算法来做一个性能的分析。
性能分析
在这个算法的实现中，时间的复杂度是O(n)，空间复杂度也是O(n)。因为我们在这个算法中只做了一次for循环遍历，所以时间复杂度是O(n)，虽然在循环中我们还用到了inclueds关键字，但是左括号和右括号的变量是一个常量，长度是固定的，因此它本身的时间复杂度就跟前面保持一致；空间复杂度为O(n)是因为我们定义了栈(stack)变量，所以空间复杂度就是O(n)。
最后
我们总结一下这一节的大致内容。
首先我们的通过模拟栈来做数据的处理，要理解栈的本质是什么。其次要知道栈和数组之间的关系是什么，这在实际开发或面试中对我们都会有很大的帮组。最后，如果对这个算法还不理解，可以自己动手敲一遍代码，基本就能够理解文中所说的出栈和入栈，以及括号是如何匹配的了，只要理解了栈，那么下次遇到类似的题目基本就都能解答出来了。
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