个人记录-LeetCode 22. Generate Parentheses

最新推荐文章于 2020-03-18 17:09:56 发布

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本文介绍了LeetCode第22题的解决方案，即如何生成n对括号的所有有效组合。通过穷举并优化算法，避免无效尝试，可以得到所有符合规则的括号序列。

问题：
Given n pairs of parentheses, write a function to generate all combinations of well-formed parentheses.

For example, given n = 3, a solution set is:

[
  "((()))",
  "(()())",
  "(())()",
  "()(())",
  "()()()"
]

问题的要求是：写出所有符合正常使用方式的括号组合。
最直观的思路就是穷举出所有组合，然后判断每个组合是否有效。

代码示例：

public class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> result = new ArrayList<>();

		//利用递归的方式得到所有的组合，并判断
        createString(result, "", n, n);

        return result;
    }

	//numF表示有"("的数量，numB表示")"的数量
    private void createString(List<String> result, String str, int numF, int numB) {
        if (numF == 0 && numB == 0) {
	        //此时，组合构造完毕，判断是否有效
            if (isValid(str)) {
                result.add(str);
            }
        } else {
            if (numF > 0) {
	            //添加"(", 并修改传入参数
                String newStrF = str + "(";
                createString(result, newStrF, numF - 1, numB);
            }

            if (numB > 0) {
	            //添加")", 并修改传入参数
                String newStrB = str + ")";
                createString(result, newStrB, numF, numB - 1);
            }
        }
    }

	//判断是否有效
    private boolean isValid(String str) {
        boolean result = true;

        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
            if (str.charAt(i) == '(') {
                stack.push('(');
            } else {
                if (!stack.empty() && stack.peek() == '(') {
                    stack.pop();
                } else {
                    result = false;
                    break;
                }
            }
        }

        return stack.empty() && result;
    }
}

在上面的思路上优化，去掉一些不必要的尝试：

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> ret = new ArrayList<>();
        /**
        *左括号个数必须大于右括号的放置个数 才能继续放右括号
        *左括号的个数小于n 才能继续放左括号
        *左括号和右括号满足上述条件的前提下都为n个，添加这个答案
        */
        generate("", n, n, ret);
        return ret;
    }
    
    private void generate(String str, int left, int right, List<String> res) {
        if (left == 0 && right == 0) {
            res.add(str);
            return;
        }

        if (left > 0) {
            generate(str + "(", left - 1, right, res);
        }

        if (left < right) {
            generate(str + ")", left, right - 1, res);
        }
    }
}