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),