有效括号入门题：使用栈能够解决超过一半的「有效括号」问题 ...

宫水三叶的刷题日记

关注

发布于: 2021 年 03 月 02 日

题目描述

这是 LeetCode 上的 20. 有效的括号，难度为 Easy。

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：

1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。

2. 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

复制代码

示例 2:

输入: "()[]{}"输出: true

复制代码

示例 3:

输入: "(]"输出: false

复制代码

示例 4:

输入: "([)]"输出: false

复制代码

示例 5:

输入: "{[]}"输出: true

复制代码

栈 + 哈希表解法

这是道模拟题，同一类型的括号，一个右括号要对应一个左括号。

不难发现可以直接使用 栈 来解决：

class Solution {    HashMap<Character, Character> map = new HashMap<Character, Character>(){{        put(']', '[');        put('}', '{');        put(')', '(');    }};    public boolean isValid(String s) {        Deque<Character> d = new ArrayDeque<>();        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {            char c = s.charAt(i);            if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {                d.addLast(c);            } else {                if (!d.isEmpty() && d.peekLast() == map.get(c)) {                    d.pollLast();                } else {                    return false;                }            }        }        return d.isEmpty();    }}

复制代码

时间复杂度：对字符串 s 扫描一遍。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度：使用的哈希表空间固定，不随着样本数量变大而变大。复杂度为 $O(1)$

*注意：三叶使用了 Deque 双端队列来充当栈，而不是 Stack，这也是 JDK 推荐的做法。建议所有的 Java 同学都采用 Deque 作为栈。*

*不使用 Stack 的原因是 Stack 继承自 Vector，拥有了动态数组的所有公共 API，并不安全，而且 Stack 还犯了面向对象设计的错误：将组合关系当成了继承关系。*

栈 + ASCII 差值解法

我们也可以利用 "()"、"{}" 和 "[]" 的左右部分在 ASCII 值上比较接近的事实。

( 和 ) 分别对应 -7 和 -8；[ 和 ] 分别对应 43 和 45；{ 和 } 分别对应 75 和 77。

也就是同类型的左右括号，相差不超过 2 ，同时不同类型的左右括号，相差大于 2。

利用此特性，我们可以节省一个哈希表：

class Solution {    public boolean isValid(String s) {        Deque<Integer> d = new ArrayDeque<>();        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {            char c = s.charAt(i);            int u = c - '0';            if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {                d.addLast(u);            } else {                if (!d.isEmpty() && Math.abs(d.peekLast() - u) <= 2) {                    d.pollLast();                } else {                    return false;                }            }        }        return d.isEmpty();    }}

复制代码

时间复杂度：对字符串 s 扫描一遍。复杂度为 $O(n)$

空间复杂度：$O(1)$

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.20 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先将所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode。

在仓库地址里，你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。

发布于: 2021 年 03 月 02 日阅读数: 7

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/c764cbee7e27079ceead300a3】。文章转载请联系作者。

宫水三叶的刷题日记

关注

算法爱好者，退役 OIer 2020.03.07 加入

公众号「宫水三叶的刷题日记」。每天十分钟，快乐学算法 ~

发布

暂无评论

创作场景

有效括号入门题：使用栈能够解决超过一半的「有效括号」问题 ...

题目描述

栈 + 哈希表解法

栈 + ASCII 差值解法

最后

宫水三叶的刷题日记

评论