【LeetCode栈与队列#02】有效括号

有效括号

力扣题目链接(opens new window)

给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,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。
  • 注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

  • 输入: "()"
  • 输出: true

示例 2:

  • 输入: "()[]{}"
  • 输出: true

示例 3:

  • 输入: "(]"
  • 输出: false

示例 4:

  • 输入: "([)]"
  • 输出: false

示例 5:

  • 输入: "{[]}"
  • 输出: true

思路

一看就是用栈做的

只要遍历将字符串压栈,然后再出栈,如果和之前的字符串相比一致,那么说明可以配对

但是,题目的考察点在于:如何找出(模拟出)不匹配的情况

不匹配的情况

不管怎么组合,所有不匹配的情况都可以归类为以下三种:

  1. 第一种情况,字符串里左方向的括号多余了 ,所以不匹配。

    括号匹配1

  2. 第二种情况,括号没有多余,但是括号的类型没有匹配上。

    括号匹配2

  3. 第三种情况,字符串里右方向的括号多余了,所以不匹配。 括号匹配3

举一些例子:

)(属于情况3,即右括号多余,因为左边没有左括号与其对应

[(])属于情况2,即括号类型不匹配,虽然括号数量没有多也没有少

...等等还有很多,反正仔细去看都绕不开这三种情况

用栈模拟不匹配情况

显然我们是要遍历括号串,将其压入栈中的

注意,每次我们压栈的括号类型要与当前遍历到的相反,这样在出栈比对的时候就比较方便

如果不是很理解我就这么说吧

满足有效括号的括号串都是偶数个数,且两两对应

如果按上面的操作就会有以下效果

例如,一有效括号如:([])

======先看栈顶,没有与当前左括号匹配的,把相反方向括号压栈
↓
([])

栈
)

======先看栈顶,没有与当前左中括号匹配的,把相反方向括号压栈
 ↓
([])

栈
])

======先看栈顶,栈顶与当前右中括号匹配的,pop栈顶
  ↓
([])

栈
])

======先看栈顶,栈顶与当前右括号匹配的,pop栈顶
   ↓
([])

栈
)

//遍历结束,栈空,完全匹配,有效括号

以上就是栈在该问题中的使用方式

即在遍历结束时或过程中,通过栈的状态来判断括号串是否有效

实际上对应三种不匹配情况,栈的状态也会有三种

以上面的括号为例

动画如下:

20.有效括号

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

从这里可以看出,往栈压入相反方向括号的好处:能够与现有的括号进行比较

因为我们在压栈之前都要先判断当前遍历值与栈顶元素是否匹配,只有有效括号串能够在遍历结束时完全匹配(因为有效括号串是对称的

代码

步骤:

(0、剪枝,如果括号串是奇数个数,直接false)

1、创建栈,遍历括号串遇到什么括号就把相反方向的括号push进栈

2、判定栈是否为空或者栈顶与当前遍历值不匹配,满足则返回false

3、遍历结束,判断当前栈内是否为空,为空则是有效括号,还有东西则表明没有完全匹配上,false

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        //剪枝
        if(s.size() % 2 != 0){
            return false;
        }

        //创建栈
        stack<char> st;
        //遍历括号串
        for(int i = 0; i < s.size(); ++i){
            if(s[i] == '('){
                st.push(')');
            }else if(s[i] == '['){
                st.push(']');
            }else if(s[i] == '{'){
                st.push('}');
            }else if(st.empty() || s[i] != st.top()){//遍历过程中栈空或者栈顶与当前遍历值不匹配
                return false;
            }else{//栈顶与当前遍历值相等,弹出栈顶值
                st.pop();
            }
        }
        return st.empty();//遍历完成,判断当前栈中是否还有元素剩余,没有就是有效括号
    }
};
posted @ 2023-02-15 09:07  dayceng  阅读(18)  评论(0编辑  收藏  举报