有效括号isValid

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

package com.May.isValid_有效括号;

import java.util.HashMap;
import java.util.Stack;

class Solution {
    //负责映射的哈希表
       private HashMap<Character,Character> mappings;
       public Solution(){
           //使用映射初始化哈希表,便于阅读

           this.mappings=new HashMap<Character, Character>();
           this.mappings.put('}','{');
           this.mappings.put(')','(');
           this.mappings.put(']','[');

    }
    boolean isValud(String s){
           //初始化栈
           Stack<Character> stack=new Stack<>();
           for (int i=0;i<s.length();i++){
               char c=s.charAt(i);
               //栈中存在字符c
               if (this.mappings.containsKey(c)){
                   //为栈顶元素赋值,如果栈顶位空则赋值#
                   char topElement=stack.empty() ? '#':stack.pop();
                   if (topElement!=this.mappings.get(c)){//映射c的值不等于栈顶元素, get()返回映射的值,contiansValue用来判断映射是否存在返回true或者false
                       return false;
                   }
               }else{
                   //入栈
                   stack.push(c);
               }
           }
           //返回true或者false
           return stack.empty();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s="()()()(){}{[}";
        Solution solution=new Solution();
        System.out.println(solution.isValud(s));
    }

}

映射
containsValue 测试是否能返回映射的值,返回值位true和false
get,得到映射Key的值。返回值可以位null。

### 实现有效括号判断的算法 为了实现一个能够判断字符串中括号是否有效的算法,可以采用堆栈(Stack)这一经典的数据结构。以下是基于 Python 和 Java 的两种实现方式。 #### 使用 Python 实现 Python 提供了简洁而强大的列表操作功能,可以用它模拟堆栈的行为。下面是一个完整的解决方案: ```python def is_valid_parentheses(s: str) -> bool: stack = [] # 初始化一个空栈用于存储左括号 mapping = {")": "(", "}": "{", "]": "["} # 定义右括号到左括号的映射关系 for char in s: # 遍历输入字符串中的每一个字符 if char in mapping.values(): # 如果当前字符是左括号,则压入栈中 stack.append(char) elif char in mapping.keys(): # 如果当前字符是右括号 if not stack or stack.pop() != mapping[char]: # 栈为空或者不匹配则返回 False return False else: # 对于其他无关字符忽略处理 continue return not stack # 最终如果栈为空说明所有括号都已匹配成功[^3] # 测试代码 test_cases = ["()", "()[]{}", "(]", "([)]", "{[]}"] results = [is_valid_parentheses(test) for test in test_cases] print(results) ``` 上述代码利用了一个字典 `mapping` 来建立左右括号之间的对应关系,并通过遍历整个字符串完成有效性检测。 --- #### 使用 Java 实现 Java 中同样可以通过 Stack 类轻松构建类似的逻辑流程如下所示: ```java import java.util.Stack; public class ValidParentheses { public static boolean isValid(String s) { Stack<Character> stack = new Stack<>(); // 创建一个新的栈实例 for (char c : s.toCharArray()) { // 将字符串转换成字符数组逐一检查 if (c == '(' || c == '{' || c == '[') { // 若为开括号则推入栈顶 stack.push(c); } else { // 否则尝试闭合最近的一个未关闭的开括号 if (!stack.isEmpty() && matches(stack.peek(), c)) { stack.pop(); } else { return false; } } } return stack.isEmpty(); // 只有当栈完全清空时表示全部配对完毕[^2] } private static boolean matches(char open, char close){ return (open == '(' && close == ')') || (open == '{' && close == '}') || (open == '[' && close == ']'); } public static void main(String[] args) { String[] tests = {"()", "()[]{}", "(]", "([)]", "{[]}"}; for (String t : tests) System.out.println(isValid(t)); } } ``` 此版本采用了辅助函数 `matches()` 进一步增强了可读性与维护便利度。 --- ### 总结 无论是哪种语言实现方案的核心思想均围绕着 **LIFO** (Last In First Out)原则展开工作——即最后进入系统的项目最先被移除出来加以比较验证其合法性。这种方法不仅高效而且易于理解适用于多种场景下的实际应用需求之中[^1]。
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