LeetCode No.20 有效的括号

本文介绍了一种使用栈数据结构来判断括号字符串是否有效的算法。该算法适用于包含圆括号'()',方括号'[]',大括号'{}

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)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses
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class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
      if(s.size()%2!=0)
        return false;
       stack<char> x;
      for(int i=0;i<s.size();++i)
      {
        if (x.empty()&&(s[i]=='['||s[i]=='{'||s[i]=='('))
          x.push(s[i]);
      else  if (x.empty()&&(s[i]==']'||s[i]=='}'||s[i]==')'))
         return false;
      else   if(!x.empty()&&(s[i]=='['||s[i]=='{'||s[i]=='('))
           x.push(s[i]);
        else if(!x.empty()&&(s[i]==']'||s[i]=='}'||s[i]==')'))
        {if(x.top()=='('&&s[i]==')')
          x.pop();
         else if(x.top()=='['&&s[i]==']')
          x.pop();
         else if(x.top()=='{'&&s[i]=='}')
          x.pop();
      }
      }
    
        if(!x.empty())
          return false;
        else
          return true;
    }
};
### 使用Python自带库在LeetCode上解题 #### 利用`heapq`处理堆操作 对于涉及堆的数据结构问题,可以借助Python的标准库`heapq`来简化开发过程。此库提供了丰富的函数用于最小堆的操作,极大地方便了开发者快速实现高效算法[^2]。 ```python import heapq def findKthLargest(nums, k): heap = [] for num in nums: heapq.heappush(heap, num) if len(heap) > k: heapq.heappop(heap) return heap[0] ``` 这段代码展示了如何使用`heapq`求解第k大元素的问题。通过维护一个大小不超过k的小根堆,在遍历结束后堆顶即为目标值。 #### 应用内置函数加速字符串处理 许多字符串相关的题目可以通过调用Python内建的方法得到简洁高效的解答方案。比如要验证括号有效性(LeetCode No.20),就可以充分利用栈的思想加上字符串方法完成: ```python class Solution(object): def isValid(self, s): bracket_map = {"(": ")", "[": "]", "{": "}"} open_brackets = set(bracket_map.keys()) stack = [] for char in s: if char in open_brackets: stack.append(char) elif not stack or bracket_map[stack.pop()] != char: return False return not stack ``` 这里运用到了字典映射以及列表模拟栈的方式来进行匹配检测,不仅逻辑清晰而且性能优越。 #### 运用数学运算优化数值类问题 当面对一些简单的算术计算或者特定模式识别的任务时,直接采用Python提供的基本运算符往往能获得意想不到的效果。例如解决回文数判定(LeetCode No.9),只需要几行代码就能搞定: ```python class Solution: def isPalindrome(self, x: int) -> bool: str_x = str(x) reversed_str_x = str_x[::-1] return str_x == reversed_str_x ``` 该片段巧妙地转换成字符串形式再反向比较,既直观又易于理解。
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