判断有效括号—栈操作

原创于 2023-03-10 10:40:32 发布 · 296 阅读

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#c++

该文介绍了一个用于判断给定字符串是否为有效括号的算法，通过遍历字符串并使用栈来存储左括号，遇到右括号时进行匹配。如果遍历结束后栈为空，则括号匹配成功；否则失败。

1题目

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，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。

每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入：s = "()"

输出：true

示例 2：

输入：s = "()[]{}"

输出：true

示例 3：

输入：s = "(]"

输出：false

2链接

题目：20. 有效的括号 - 力扣（Leetcode）

视频：栈的拿手好戏！| LeetCode：20. 有效的括号_哔哩哔哩_bilibili

3解题思路

一共有三种不匹配的情况：

第一种情况，字符串里左方向的括号多余了，所以不匹配。

第二种情况，括号没有多余，但是括号的类型没有匹配上。

第三种情况，字符串里右方向的括号多余了，所以不匹配。

设立一个栈，遍历字符串S，遇到左括号就把对应的右括号放入栈中，遇到右括号就匹配，匹配成功并弹出该元素，最后判断栈是否为空。

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

那么什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢，就是字符串遍历完之后，栈是空的，就说明全都匹配。

4代码

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<char> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s.size() % 2 != 0) return false; //奇数个元素，必定不能有效匹配
            //凡是遇到左括号，一律在栈中添加右括号
            else if (s[i] == '(') st.push(')');
            else if (s[i] == '[') st.push(']');
            else if (s[i] == '{') st.push('}');
            //要先判断st.empty()否则会出现操作空指针的错误
            //st.empty()说明右括号太多，st.top() != s[i]说明左右括号不匹配
            else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
            else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等，栈顶元素匹配成功，栈弹出元素
        }
        // 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
        //栈为空，说明刚好左右括号匹配成功，return true
        return st.empty();
    }
};