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。
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示例:
输入:s = "()"
输出:true
输入:s = "()[]{}"
输出:true
输入:s = "(]"
输出:false
输入:s = "([)]"
输出:false
输入:s = "{[]}"
输出:true
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思路:
括号匹配是使用栈解决的经典问题。
题意其实就像我们在写代码的过程中,要求括号的顺序是一样的,有左括号,相应的位置必须要有右括号。
如果还记得编译原理的话,编译器在 词法分析的过程中处理括号、花括号等这个符号的逻辑,
也是使用了栈这种数据结构。
再举个例子,linux系统中,cd这个进入目录的命令我们应该再熟悉不过了。
cd a/b/c/../../
这个命令最后进入a目录,系统是如何知道进入了a目录呢 ,这就是栈的应用(其实可以出一道相应的面试题了)
所以栈在计算机领域中应用是非常广泛的。
有的同学经常会想学的这些数据结构有什么用,也开发不了什么软件,
大多数同学说的软件应该都是可视化的软件例如APP、网站之类的,那都是非常上层的应用了,
底层很多功能的实现都是基础的数据结构和算法。
所以数据结构与算法的应用往往隐藏在我们看不到的地方!
这里我就不过多展开了,先来看题。
由于栈结构的特殊性,非常适合做对称匹配类的题目。
首先要弄清楚,字符串里的括号不匹配有几种情况。
一些同学,在面试中看到这种题目上来就开始写代码,然后就越写越乱。
建议要写代码之前要分析好有哪几种不匹配的情况,如果不动手之前分析好,写出的代码也会有很多问题。
先来分析一下 这里有三种不匹配的情况,
第一种情况,字符串里左方向的括号多余了 ,所以不匹配。
第二种情况,括号没有多余,但是 括号的类型没有匹配上。
第三种情况,字符串里右方向的括号多余了,所以不匹配。
我们的代码只要覆盖了这三种不匹配的情况,就不会出问题,可以看出 动手之前分析好题目的重要性。
第一种情况:已经遍历完了字符串,但是栈不为空,说明有相应的左括号没有右括号来匹配,所以return false
第二种情况:遍历字符串匹配的过程中,发现栈里没有要匹配的字符。所以return false
第三种情况:遍历字符串匹配的过程中,栈已经为空了,没有匹配的字符了,
说明右括号没有找到对应的左括号return false
那么什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢,就是字符串遍历完之后,栈是空的,就说明全都匹配了。
分析完之后,代码其实就比较好写了,
但还有一些技巧,在匹配左括号的时候,右括号先入栈,就只需要比较当前元素和栈顶相不相等就可以了,
比左括号先入栈代码实现要简单的多了!
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代码:
class Solution{
public boolean isValid(String s){
//定义Deque
Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
//定义字符变量:用来接收字符串中的字符
char ch;
//开始循环比较
for(int i = 0;i<s.length();i++){
ch = s.charAt(i);
if(ch == '('){
deque.push(')');
}else if(ch == '{'){
deque.push('}');
}else if(ch == '['){
deque.push(']');
}else if(deque.isEmpty() || deque.peek()!=ch){
// 第三种情况:遍历字符串匹配的过程中,栈已经为空了,没有匹配的字符了,
//说明右括号没有找到对应的左括号 return false
// 第二种情况:遍历字符串匹配的过程中,发现栈里没有我们要匹配的字符。所以returnfalse
return false;
}else{//如果是右括号 判断是否和栈顶元素匹配
deque.pop();
}
}
// 第一种情况:此时我们已经遍历完了字符串,但是栈不为空,
//说明有相应的左括号没有右括号来匹配,所以return false,否则就return true
return deque.isEmpty();
}
}
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