20. Valid Parentheses

最新推荐文章于 2024-02-05 23:11:57 发布

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本文详细解析了如何通过栈数据结构来验证包含括号的字符串的有效性，提供了两种不同的Java实现方案并阐述了其工作原理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Given a string containing just the characters '(', ')', '{', '}', '[' and ']', determine if the input string is valid.

An input string is valid if:

Open brackets must be closed by the same type of brackets.
Open brackets must be closed in the correct order.

Note that an empty string is also considered valid.

Example 1:

Input: "()"
Output: true

Example 2:

Input: "()[]{}"
Output: true

Example 3:

Input: "(]"
Output: false

Example 4:

Input: "([)]"
Output: false

Example 5:

Input: "{[]}"
Output: true

My Solution:

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
        for(char c : s.toCharArray()){
            if(c == '(' || c == '{' || c =='['){
                stack.push(c);
            }
            else if(c == ')'){
                if(!stack.empty() && stack.peek() == '(')
                    stack.pop();
                else
                    return false;
            }
            else if(c == ']'){
                if(!stack.empty() && stack.peek() == '[')
                    stack.pop();
                else
                    return false;
            }
            else if(c == '}'){
                if(!stack.empty() && stack.peek() == '{')
                    stack.pop();
                else
                    return false;
            }
        }
        return stack.empty();
    }
}

Solution #2:

public boolean isValid(String s) {
	Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
	for (char c : s.toCharArray()) {
		if (c == '(')
			stack.push(')');
		else if (c == '{')
			stack.push('}');
		else if (c == '[')
			stack.push(']');
		else if (stack.isEmpty() || stack.pop() != c)
			return false;
	}
	return stack.isEmpty();
}

Summary:

本题主要是进行符号匹配性检测，在数据结构的学习中有涉及。

主要思路是利用栈，利用foreach扫描字符串，遇到左符号则压栈，遇到右符号就查看栈顶符号是否匹配，若成功则将栈顶符号弹出，若失败则不匹配立即返回false。

若所有符号都扫描完毕且栈为空，则符号匹配成功。若中途匹配失败或扫描完毕时栈不为空，则符号匹配失败。

第二种解法是针对本题字符串中只有括号的情况，但若有其他字符则并不适用。

之前学习数据结构课程时主要是使用C++写ADT，这次接触了Java中自带的Stack类。

栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。

堆栈只定义了默认构造函数，用来创建一个空栈。堆栈除了包括由Vector定义的所有方法，也定义了自己的一些方法。

序号	方法描述
1	boolean empty() 测试堆栈是否为空。
2	Object peek( ) 查看堆栈顶部的对象，但不从堆栈中移除它。
3	Object pop( ) 移除堆栈顶部的对象，并作为此函数的值返回该对象。
4	Object push(Object element) 把项压入堆栈顶部。
5	int search(Object element) 返回对象在堆栈中的位置，以 1 为基数。