(LeetCode)有效的括号【栈】

目录

1.题目要求

2.题目理解以及思路分析 

3.代码分部讲解

(1)第一部分

(2)第二部分

(3)第三部分

4.总结

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题目要求

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。
 

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

示例 4：

输入：s = "( [ ) ]"
输出：false

示例 5：

输入：s = "{ [ ] }"
输出：true
 

提示：

1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 '()[]{}' 组成

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses
 

这道题目用 “栈” 的方法和思想会更容易理解同时可以更简单的解决这个问题。

题目理解以及思路分析 

(一) 这个题目就是将括号进行配对，因此便有配对成功与失败两种情况。

(二) 根据题意可以看出 括号的长度必须为 偶数 ，否则一定是配对失败。

(三) 右括号前必须有相对应的左括号，这样才可能配对成功；如果右括号前面没有相对应的左括号则其一定配对不成功。

(四) 为了使得配对的思路清晰同时保证不乱，我们采用“栈”的方法，即将其对应的左括号当作“栈顶”，与后面的右括号进行判断，如果左右括号对应则二者抵消，否则判定错误。

为了更好便于大家理解，我做了上面的思路图解，通过图片我们可以明白 “栈” 的思想对于这道题目的使用。希望大家可以好好的消化理解。(图片有些模糊)

代码分部讲解

通过上面的思路分析以及对题目的理解，下面我们将进行代码的实现

第一部分

//定义一个函数，对左右括号进行一个判断
char Pan(char a)
  {
    //如果是右括号，则我们返回其对应的左括号
    if(a == ')')
      return '(';
    if(a == ']')
      return '[';
    if(a == '}')
      return '{';
    //如果是左括号，我们返回 0 
    else
      return 0;
  }

这一部分的目的其实是为下面的判断做铺垫。

第二部分

bool isValid(char * s){
    int top = 0,n,i,b;
    char ch;
    n = strlen(s);  //求出字符串的长度
    int count[n];   //定义一个数组————栈
    if(n % 2 == 1)  //首先进行判断，如果字符串的长度为 奇数，则无论如何都无法配对成功
      return false;
    for(i = 0;i < n;i ++)
      {
        ch = Pan(s[i]);
        if(ch)
          {
            if(top == 0||count[top - 1] != ch)
              return false;
            top--;
          }
        else
          {
            b = top++;
            count[b] = s[i];
          }
      }
    return top == 0;
}

对于这部分的代码，简单的部分我已经将解释放在了里面，下面我们将抽出来重点的部分着重讲解：

 这一部分特别重要，同时也不好理解！！！希望大家认真看完

    for(i = 0;i < n;i ++)
      {
        ch = Pan(s[i]);
        if(ch)
          {
            if(top == 0||count[top - 1] != ch)
              return false;
            top--;
          }
        else
          {
            b = top++;
            count[b] = s[i];
          }
      }

首先进行 for 循环，这个很容易理解，因为我们要进行遍历，然后才能进行配对。

调用 Pan 函数 ，这个时候前面我们定义的函数的作用就出来了，我们接着往下看。

调用函数后，我们就开始判断了，看看是左括号还是右括号，通过上面我们定义的函数可以知道如果此时 s[ i ] 是 右括号，则返回的函数值为其对应的 左括号；如果此时 s[ i ] 是 左括号，则返回的函数值为 0 。

        if(ch)
          {
            if(top == 0||count[top - 1] != ch)
              return false;
            top--;
          }

执行这一步说明此时 Pan 函数返回的其对应的 左括号，也就是说其原数据为 右括号，根据上面的解释图解我们可以得知，如果是 右括号 我们必须进行配对，因此：

if(top == 0||count[top - 1] != ch)
   return false;
top--;

这一步便是配对的过程，如果 top 为 0（即栈为空），或者栈的上一个栈顶不等于此时Pan函数的返回值，则说明配对失败。

如果配对成功，则 top--，即弹出栈内（抵消）。

这个时候很多读者不理解最后一个

count[top - 1] != ch

首先我们知道如果原字符串里是右括号 则 Pan 函数返回的是其对应的左括号，因此如果栈（count）上一个栈顶与其不相等就意味着二者不能配对成功。（希望大家好好理解这一点）

 讲完了一种情况，接下来还剩下一种情况：Pan 函数返回值为 0 的情况。

        else
          {
            b = top++;
            count[b] = s[i];
          }
      }

明白了上面的讲解，那这一部分就显得很好理解了，原字符串如果是 右括号 我们便进行判断，如果是 左括号，我们就直接 压入栈内，等待与其配对的括号出现。

 第三部分

附上完整的代码

char Pan(char a)
  {
    if(a == ')')
      return '(';
    if(a == ']')
      return '[';
    if(a == '}')
      return '{';
    else
      return 0;
  }

bool isValid(char * s){
    int top = 0,n,i,b;
    char ch;
    n = strlen(s);
    int count[n];
    if(n % 2 == 1)
      return false;
    for(i = 0;i < n;i ++)
      {
        ch = Pan(s[i]);
        if(ch)
          {
            if(top == 0||count[top - 1] != ch)
              return false;
            top--;
          }
        else
          {
            b = top++;
            count[b] = s[i];
          }
      }
    return top == 0;
}

总结

本题主要是用“栈”的思想来解决，用的十分巧妙的地方是，左右两括号配对成功后便弹出栈内，也就是抵消，这样减少了数据处理的困难程度。