堆栈-20-有效括号

题目：

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

来源：力扣（LeetCode）
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思路分析：有效括号在很多数据结构与算法的书籍中都有提及，这是应用栈这种数据结构的一个经典应用；

其算法思路为：当出现'{'、'['、'('等左开符号时，压入堆栈中，当读取到右闭符号时，从堆栈中弹出元素，查看左右是否能配合。

方法有两种：HashMap+Stack实现和纯Stack 实现

第一种 ：纯Stack实现：

注意一点编程技巧，根据上面的算法思想，左开符号出现时压入堆栈，当右闭符号出现弹出堆栈，进行左右匹配；左右匹配时代码量繁琐；

转换一下思想：左开符号出现时，将相应的右闭符号压入栈中，当右闭符号出现弹出堆栈，此时我们进行的匹配只要看相等即可；减少代码繁琐。

代码如下：

 

class Solution {
        public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> numStack=new Stack<Character>();
        if(s.isEmpty()){
            return true;
        }
        for(char c:s.toCharArray()){
            if(c=='{'){
                numStack.push('}');  //为后面直接用==匹配减少代码量
            }
            else if(c=='['){
                numStack.push(']');
            }
            else if(c=='('){
                numStack.push(')');
            }
            else if(numStack.isEmpty() || c!=numStack.pop()){
                return false;
            }
        }
       return numStack.isEmpty;
    }
}

 复杂度分析：

时间复杂度：O（n）遍历了字符串每个字符；

空间复杂度：O（n）

 第二种：HashMap+Stack实现

一旦出现匹配这种东西，一定要想到用map这种数据结构，值得注意的是，要用map这种数据结构要考虑好K-V值；在本题中，出现了右闭符号时要进行匹配比较，所以将右闭符号设为K；左闭符号设为V；

代码如下：

class Solution {
    private HashMap<Character,Character> map;
    public Solution(){
        map=new HashMap<Character,Character>();
        map.put(')','(');
        map.put('}','{');
        map.put(']','[');
    }
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack=new Stack<Character>();
        for(char c:s.toCharArray()){
            if(map.containsKey(c)){
               char topElement = stack.isEmpty() ? '#' : stack.pop();
                if(map.get(c)!=topElement){
                    return false;
                }
            }
            else{
                stack.push(c);
            }
        }
       return stack.isEmpty();
    }
}

复杂度分析：

时间复杂度：O（n），仍是遍历一次；

空间复杂度：O（n）,