678. 有效的括号字符串

Posted 2023-02-13 hequnwang10

一、题目描述

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

二、解题

两次遍历

正反遍历，从左往右遍历，确定右括号，从右往左遍历，确定左括号。

class Solution 
    public boolean checkValidString(String s) 
        //两次遍历，正反遍历，先判断左括号是否有对应的右括号
        int left = 0,cnt = 0;
        int length = s.length();
        char[] sch = s.toCharArray();
        for(char ch : sch)
            if(ch == '(')
                left++;
            else if(ch == ')')
                left--;
            else
                cnt++;
            
            //判断当前的左括号是否有对应的右括号
            if(left < 0)
                cnt--;
                left++;
            
            if(cnt < 0)
                return false;
            
        
        //从右往左遍历
        int right = 0;
        cnt = 0;
        for(int i = length-1;i>=0;i--)
            char ch = sch[i];
            if(ch == ')')
                right++;
            else if(ch == '(')
                right--;
            else
                cnt++;
            
            //判断当前的右括号是否有对应的左括号
            if(right < 0)
                cnt--;
                right++;
            
            if(cnt < 0)
                return false;
            
        
        return true;
    

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

贪心

从左到右遍历字符串，遍历过程中，未匹配的左括号数量可能会出现如下变化：

• 如果遇到左括号，则未匹配的左括号数量加 1；

• 如果遇到右括号，则需要有一个左括号和右括号匹配，因此未匹配的左括号数量减 1；

• 如果遇到星号，由于星号可以看成左括号、右括号或空字符串，因此未匹配的左括号数量可能加 1、减 1 或不变。

基于上述结论，可以在遍历过程中维护未匹配的左括号数量可能的最小值和最大值，根据遍历到的字符更新最小值和最大值：

• 如果遇到左括号，则将最小值和最大值分别加 1；

• 如果遇到右括号，则将最小值和最大值分别减 1；

• 如果遇到星号，则将最小值减 1，将最大值加 1。

任何情况下，未匹配的左括号数量必须非负，因此当最大值变成负数时，说明没有左括号可以和右括号匹配，返回 false。

当最小值为 0 时，不应将最小值继续减少，以确保最小值非负。

遍历结束时，所有的左括号都应和右括号匹配，因此只有当最小值为 0 时，字符串 s 才是有效的括号字符串。

class Solution 
    public boolean checkValidString(String s) 
        //贪心算法
        //定义两个值，记录为匹配的左括号的最大值和最小值
        int mincnt = 0,maxcnt = 0;
        int length = s.length();
        char[] sch = s.toCharArray();
        for(int i = 0;i<length;i++)
            char ch = sch[i];
            if(ch == '(')
                mincnt++;
                maxcnt++;
            else if(ch == ')')
                mincnt = Math.max(mincnt-1,0);
                maxcnt--;
                if(maxcnt < 0)
                    return false;
                
            else
                mincnt = Math.max(mincnt - 1,0);
                maxcnt++;
            
        
        return mincnt == 0;
    

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)