2021/5/22 刷题笔记有效的括号与栈

Posted 2021-05-23 黑黑白白君

文章目录

• 有效的括号
• • 【题目】
  • 【我的方法】
  • • python中栈的实现：
    • Python 字典(Dictionary)
    • • 基础操作：
      • 内置函数和方法：
  • 【其他方法】
  • • python replace函数
• 有效的括号字符串（类似的编程题）
• • 【题目】
  • 主要思路：
  • 代码：

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有效的括号

【题目】

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。
    
    

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

---

来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

【我的方法】

1、由于左括号必须以正确的顺序闭合，所以用栈存储左括号，然后遇到右括号则进行比较。
2、类型需要匹配，所以用到字典。

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack=[]
        dic={
            '[':']',
            '(':')',
            '{':'}'
        }
        for i in s:
            if i in dic.keys():
                stack.append(i)
            else:
                if stack:
                    top=stack.pop()
                else:
                    return False
                if dic[top]!=i:
                    return False
        if stack:
            return False
        else:
            return True
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• python中栈的实现：

  • 栈是一种线性数据结构，用先进后出或者是后进先出的方式存储数据，栈中数据的插入删除操作都是在栈顶端进行。
  • 常见栈的函数操作：
    • empty() – 返回栈是否为空 – Time Complexity : O(1)
    • size() – 返回栈的长度 – Time Complexity : O(1)
    • top() – 查看栈顶元素 – Time Complexity : O(1)
    • push(g) – 向栈顶添加元素 – Time Complexity : O(1)
    • pop() – 删除栈顶元素 – Time Complexity : O(1)
  • python中栈可以用以下三种方法实现：
    • list
      • python的内置数据结构list可以用来实现栈
        • 用append()向栈顶添加元素
        • pop() 可以以后进先出的顺序删除元素。
      • 列表不断扩大的时候会遇到速度瓶颈．列表是动态数组，因此往其中添加新元素而没有空间保存新的元素时，它会自动重新分配内存块，并将原来的内存中的值复制到新的内存块中．这就导致了一些append()操作会消耗更多的时间。
    • collections.deque
    • queue.LifoQueue

• Python 字典(Dictionary)

  • 字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
    • 字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个键值对之间用逗号 , 分割，整个字典包括在花括号 {} 中 。
    • 值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。
  • 注意：如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误。

  • 基础操作：

    • 新建/修改键值对：dict['Age'] = 8
    • 删除条目：del dict['Name'] # 删除键是'Name'的条目
    • 清空：dict.clear() # 清空字典所有条目
    • 删除字典：del dict # 删除字典
      
      

  • 内置函数和方法：

    • 计算字典元素个数，即键的总数：len(dict)
    • 返回指定键的值（如没有则返回None）：dict.get(key)
    • 以列表返回一个字典所有的键：dict.keys()
    • 以列表返回字典中的所有值：dict.values()
    • 以列表返回可遍历的(键, 值) 元组数组：dict.items()
    • 删除字典给定键 key 所对应的值，返回值为被删除的值：pop(key[,default])
      • key值必须给出。 否则，返回default值。

【其他方法】

非常巧妙，从内往外一对对消解掉，最后检查是否还有落单的。

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        while('()' in s or '[]' in s or '{}' in s):
            s=s.replace('{}','')
            s=s.replace('()','')
            s=s.replace('[]','')
        if s=='':
            return True
        else:
            return False
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• python replace函数

  str.replace(old, new[, max])
  

  • Python replace() 方法把字符串中的 old（旧字符串） 替换成 new(新字符串)，如果指定第三个参数max，则替换不超过 max 次。
  • 返回字符串中的 old（旧字符串） 替换成 new(新字符串)后生成的新字符串，如果指定第三个参数max，则替换不超过 max 次。

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有效的括号字符串（类似的编程题）

【题目】

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：

• 任何左括号 ( 必须有相应的右括号 )。
• 任何右括号 ) 必须有相应的左括号 ( 。
• 左括号 ( 必须在对应的右括号之前 )。
• * 可以被视为单个右括号 ) ，或单个左括号 ( ，或一个空字符串。
• 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

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链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/2a9453b8c4a74b11a360edce506df26d?orderByHotValue=1&page=1&onlyReference=false
来源：牛客网

• 主要思路：

  • 同样利用栈存储，但由于只有一种括号类型，故不需要字典或者哈希表。需要两个栈分别对应( 和 *。
  • 注意，像’ * (’ 这种情况不是有效括号，所以需要用两个栈来分别存储 ‘(’ 和 ‘*’ 这两个符号的索引。
  • 遍历字符数组“
    • 遇到左括号则将其索引放入左括号栈，遇到星号则将其索引放入星号栈。
    • 遇到右括号，优先比对左括号栈，再比对星号栈，如果两个都空了，则说明右括号多了。
    • 比对完成后，如果左括号剩的比星号多，则也为False。
    • 否则需要看有无 *( 的情况。

• 代码：

  # @param s string字符串 
  # @return bool布尔型
  #
  class Solution:
      def checkValidString(self , s ):
          # write code here
          stack1=[]
          stack2=[]
          for i in range(len(s)):
              if s[i]=='(':
                  stack1.append(i)
              elif s[i]=='*':
                  stack2.append(i)
              else:
                  if stack1:
                      stack1.pop()
                  elif stack2:
                      stack2.pop()
                  else:
                      return False
          if len(stack2)<len(stack1):
              return False
          while(stack1):
              if stack1[-1]>stack2[-1]:
                  return False
              else:
                  stack1.pop()
                  stack2.pop()
          return True
  

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【部分内容参考自】

• python中栈的实现：https://www.cnblogs.com/laozhanghahaha/p/12302836.html
• 有效的括号字符串-leetcode 白话高效的解题思路附详细代码注释：https://blog.csdn.net/aa5305123/article/details/82807736
• 有效的括号字符串：https://blog.csdn.net/liuxiang15/article/details/82156506