【简单】20. 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：

1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
3. 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

示例 4：

输入： s = "([])"

输出： true

示例 5：

输入： s = "([)]"

输出： false

提示：

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

1. 生活案例：消消乐或吃掉火锅食材

想象你在玩一个括号版的“消消乐”或者吃火锅：

• 规则：左括号 (、[、{ 是你放进锅里的生食材。右括号 )、]、} 是对应的调料蘸料。

• 约束：

  1. 你必须按照“后放进去的先吃掉”的顺序。比如你最后放了金针菇（左括号），你必须先拿金针菇的蘸料（对应的右括号）把它消掉。
  2. 如果你拿错了蘸料（比如拿了肥牛的蘸料去配金针菇），或者锅里没食材了你却拿了蘸料，这顿饭就“无效”了。
  3. 最后吃完时，锅里不能剩下任何没配对的生食材。

---

2. 代码实现与详细注释

这是你图片中的代码，我为你添加了详细的中文注释。这段代码用了一个很聪明的技巧：遇到左括号，就在栈里存它对应的右括号，这样后面比对时会非常直接。

JavaScript

/**
 * @param {string} s
 * @return {boolean}
 */
var isValid = function (s) {
    // 1. 建立一个【配对手册】：看到生食材（左括号），查一下它对应的蘸料（右括号）是什么
    let mapping = {
        '{': '}',
        '[': ']',
        '(': ')'
    }

    let res = []; // 【火锅/栈】：存放等待配对的“期望右括号”

    for (let char of s) {
        // 如果在手册里能找到这个字符，说明它是“左括号”
        if (mapping[char]) {
            // 【技巧】：我们不存左括号，而是直接把“它期待的右括号”扔进栈里
            // 比如看到 '('，我们就往栈里扔一个 ')'
            res.push(mapping[char]);
        } else {
            // 否则，它就是“右括号”
            // 逻辑：把它和栈顶（最后放进去的那个期望）比一下
            // 如果【栈空了】或者【对不上号】，说明顺序乱了，直接判死刑
            if (char !== res.pop()) {
                return false;
            }
        }
    }

    // 最后检查：如果栈空了，说明大家都消掉了，有效！
    // 如果还剩下东西，说明有人没配上对
    return res.length === 0;
};

---

3. 核心原理解析

为什么这个“提前存入右括号”的方法很妙？

通常的做法是存入左括号，匹配时判断 if(left == '(' && right == ')')。

但你代码里的写法更简洁：

• 遇到 [ $\rightarrow$ 栈里压入 ]。
• 下一步如果遇到右括号，直接看它是不是等于栈顶弹出的那个元素即可。
• 代码逻辑从“判断是否配对”简化成了“判断是否相等”。

错误情况拆解：

1. 类型不匹配：([)]

   • 压入 )，再压入 ]。
   • 遇到 )，但栈顶弹出的是 ]，] 不等于 )，返回 false。

2. 左边多了：(()

   • 遍历完后栈里还剩一个 )，res.length !== 0，返回 false。

3. 右边多了：())

   • 第二个 ) 匹配完后栈空了，第三个 ) 进来时 res.pop() 是 undefined，返回 false。

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$。只需要把字符串从头到尾摸一遍。
• 空间复杂度：$O(n)$。最坏的情况是全是左括号 (((((，全堆在栈里。