20. Valid Parentheses[E]有效的括号

题目

Given a string containing just the characters '(',')','[',']','{' and ‘}’,determine if the input string is valid.
An input string is valid if:

  • 1.Open brackets must be closed by the same type of brackets.
  • 2.Open brackets must be closed in the correct order.
    Note that an empty string is also considered valid.

Example 1:
 Input:"()"
 Output:true
Example 2:
 Input:"()[]{}"
 Output:true
Example 3:
 Input:"(]"
 Output:false
Example 4:
 Input:"([)]"
 Output:false
Example 5:
 Input:"{[]}"
 Output:true


思路

leetcode上的解答是这样的:
先考虑简单的情况:只有一种括号

20. Valid Parentheses[E]有效的括号

图1:只有一种括号

定义一个计数器left,如果我们遇到一个开括号,则计数器left加1;如果遇到一个闭括号,此时有两种情况,一是当前left=0,这说明没有配对的开括号,表达式无效;二是left>0,说明还有没配对的开括号,left--。
但是实际情况不止一种括号,但是我们发现,为了保证表达式的每一个子表达式都是也是有效的,每一个闭括号总是与左起最近的开括号是匹配的,如图2。
20. Valid Parentheses[E]有效的括号

图2:多个括号的情况

这个时候就要用到栈。在表示问题的递归结构时,由于我们不清楚整体的结构,无法从里到外的解决问题,此时栈可以帮助我们递归地解决问题,从外到内地解决问题。
于是本题的解题思路如下:
  • 1.初始化一个堆栈,并初始化一个映射表(用来处理不同种类的括号);
  • 2.循环处理所有括号
    • 如果是开括号,则push进栈即可;
    • 如果是闭括号,那么就需要检查栈顶的元素,如果栈顶的开括号与当前的闭括号匹配(通过查找建立的映射表匹配),则pop出栈;如果不匹配,说明表达式无效;
  • 3.当处理完所有括号后,如果栈中还有元素,说明表达式无效。
    就想在玩一个消消乐,只有当开括号和闭括号匹配的时候才能消掉这一对括号。

Tips

一种线性存储表。它有以下两种特性:

  • 栈中数据按照后进先出(last-in, first-out, LIFO)的方式进栈和出栈的。
  • 只能从栈顶(top)操作数据。

我们可以把它想象成几个盘子堆在弹簧上的场景。

20. Valid Parentheses[E]有效的括号

图4:栈的结构示意图

入栈(push)
20. Valid Parentheses[E]有效的括号

图5:入栈示意图

出栈(pop)
20. Valid Parentheses[E]有效的括号

图6:出栈示意图

C++

 bool isValid(string s) {
        map<char,char> table={ {')', '('}, {']', '['}, {'}', '{'} };
        
        if( s.size()== 0 )
            return true;
        
        stack<char> cStack;
        for(int i = 0;i<s.size(); i++){
            if(s[i] == '(' || s[i] == '[' || s[i] == '{')
                cStack.push(s[i]);
            else if(s[i] == ')' || s[i] == ']' || s[i] == '}'){
                if(cStack.empty())
                    return false;
                char popChar = cStack.top();
                if(popChar == table[s[i]]){
                    cStack.pop();
                    continue;
                }
                else
                    return false;        
            }
          
        }
        if(cStack.empty())
            return true;
        return false;
    }

Python

上一篇:java – 类型转换Math.random?


下一篇:leetcode-mid-backtracking -22. Generate Parentheses-79 Word Search -NO