LeetCode第20题——有效的括号

Posted 2021-10-09 小志的博客

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了LeetCode第20题——有效的括号相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、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：
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。
提示：
1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成

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

二、思路及图解（利用栈先进后出的规则实现）

假如输入是 [{]}，每种括号的左右数量分别相等，但不是有效的括号。这是因为结果还与括号的位置有关。
对于有效的括号，它的部分子表达式仍然是有效的括号，比如 {()[()]} 是一个有效的括号，()[{}] 是有效的括号，[()] 也是有效的括号。并且当我们每次删除一个最小的括号对时，我们会逐渐将括号删除完。

2、图解

第1次遍历从字符串中获取第1个字符‘{’，入栈，如下图：
第2次遍历从字符串中获取第2个字符‘(’，入栈，如下图：
第3次遍历从字符串中获取第3个字符‘)’，与栈中栈顶的元素‘(’匹配，因此移出栈顶元素‘(’,如下图：
第4次遍历从字符串中获取第4个字符‘[’，入栈，如下图：
第5次遍历从字符串中获取第5个字符‘(’，入栈，如下图：
第6次遍历从字符串中获取第6个字符‘)’，与栈中栈顶的元素‘(’匹配，因此移出栈顶元素‘(’,如下图：
第7次遍历从字符串中获取第7个字符‘]’，与栈中栈顶的元素‘[’匹配，因此移出栈顶元素‘[’,如下图：
第8次遍历从字符串中获取第8个字符‘}’，与栈中栈顶的元素‘{’匹配，因此移出栈顶元素‘[’,如下图：
此时栈为空，返回true，否则返回flase。

三、题目代码解析（利用栈先进后出的规则实现）

1、代码

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        String str="{()[()]}";
        boolean b=isValid(str);
        System.out.println("字符串是否有效【"+b+"】");
    }

    /**
     * 利用栈先进后出的规则实现
     */
    public static boolean isValid(String s) {
        int n = s.length();
        //有效字符串的长度一定为偶数，因此如果字符串的长度为奇数，我们可以直接返回 False
        if (n % 2 == 1) {
            return false;
        }

        Map<Character, Character> map =new HashMap<>();
        map.put(')','(');
        map.put(']','[');
        map.put('}','{');

        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        //遍历字符串
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            //获取字符串中每一个字符
            char ch = s.charAt(i);
            if (map.containsKey(ch)) { //如果map中包含字符串中的字符
                /**
                 * stack.isEmpty() 如果堆栈顶部没有任何内容,则返回true
                 * stack.peek() 返回堆栈顶部的元素,但不删除它
                 */
                //如果表示栈顶的元素和map中根据ch字符获取对应的值不相等，直接返回false
                if (stack.isEmpty() || stack.peek() != map.get(ch)) {
                    return false;
                }
                stack.pop();//移除并返回堆栈的顶部元素
            } else {//否则
                stack.push(ch);//将元素推送到堆栈顶部
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }

}