算法初探LeetCode-有效的括号

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LeetCode20：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。 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：

• $1 <= s.length <= 10^4$
• s 仅由括号 '()[]{}' 组成

思路分析

栈先入后出特点恰好与本题括号排序特点一致，即若遇到左括号入栈，遇到右括号时将对应栈顶左括号出栈，则遍历完所有括号后 stack 仍然为空。

思路是遍历字符，遇到左括号，就入栈，遇到右括号，尝试与栈顶元素匹配，匹配成功就出栈，匹配失败，说明遇到了无法匹配的右括号，直接返回fase退出。如果全都是合法的括号，都匹配成功了，最后栈应该是空的。

需要注意一些边界，当栈是空的时候（要么一直匹配到，要么之前的都成功匹配了），如遇右括号，肯定 是无法匹配的，直接返回false。

还可以做剪枝，先看字串长度，如果是奇数，就直接返回false。奇数个不可能全都匹配，必然有一个落单。

算法代码

public boolean isValid(String s) {
    if ((s.length() & 0x01) != 0) {
        return false;
    }
    Stack<Character> parenthesisStack = new Stack<>();
    for (char ch : s.toCharArray()) {
        if (ch == '{' || ch == '(' || ch == '[') {
            parenthesisStack.push(ch);
        } else if (!parenthesisStack.empty()){
            char top = parenthesisStack.peek();
            if (top == '{' && ch == '}') {
                parenthesisStack.pop();
            } else if (top == '(' && ch == ')') {
                parenthesisStack.pop();
            } else if (top == '[' && ch == ']') {
                parenthesisStack.pop();
            } else {
                return false;
            }
        } else {
            return false;
        }
    }
    return parenthesisStack.empty();
}

算法复杂度

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(1)$

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