栈-有效的括号字符串-栈\贪心算法

有效的括号字符串-栈\贪心\动态规划

来源于leetcode

给定一个只包含三种字符的字符串：（ ，） 和 *，写一个函数来检验这个字符串是否为有效字符串。有效字符串具有如下规则：

任何左括号 ( 必须有相应的右括号 )。
任何右括号 ) 必须有相应的左括号 ( 。
左括号 ( 必须在对应的右括号之前 )。

• 可以被视为单个右括号 ) ，或单个左括号 ( ，或一个空字符串。
  一个空字符串也被视为有效字符串。

示例 1:

输入: "()"
输出: True

示例 2:

输入: "(*)"
输出: True

示例 3:

输入: "(*))"
输出: True

注意:

字符串大小将在 [1，100] 范围内。

栈

思路

只有（）时只需一个栈stack储存（括号的下标，遇到）时 如果stack不为空pop，为空返回false,遍历结束后，stack判断是否为空，为空返回true，否则返回false.

现在多出*变量，需要两个stack(stackLeft、stackStar)。

1.遇到（，stackLeft记录下标

2.遇到*，stackStar记录下标

3.遇到），如果stackLeft不为空，stackLeft.pop();否则如果stackStar不为空，stackStar.pop();否则就是多出），返回false.

）匹配完之后，*和（可以继续匹配，条件是最后一个*在（后面，否则返回false.

代码

class Solution {
public:
    bool checkValidString(string s) {
        stack<int> stackLeft;
        stack<int> stackStar;
        int i = 0;

        for(char item : s)
        {
            if ('(' == item)
            {
                stackLeft.push(i);
            }
            else if ('*' == item)
            {
                stackStar.push(i);
            }
            else
            {
                if (!stackLeft.empty())
                {
                    stackLeft.pop();
                }
                else if (!stackStar.empty())
                {
                    stackStar.pop();
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
            ++i;
        }

        while (!stackLeft.empty() && !stackStar.empty())
        {
            int leftIndex = stackLeft.top();
            int starIndex = stackStar.top();
            stackLeft.pop();
            stackStar.pop();
            if(leftIndex > starIndex)
            {
                return false;
            }

        }
        return stackLeft.empty();
    }
};

贪心

思路

从左到右遍历字符串过程中，可匹配的未匹配左括号的数量会发生以下变化：

• 遇到左括号，未匹配左括号数量加一
• 遇到右括号，未匹配左括号数量减一
• 遇到星号，未匹配左括号数量可能加一、减一、不变。

基于以上特点，在遍历字符串过程中，程序可以维护未匹配括号的最大值和最小值，根据遍历到的字符更新规则如下：

• 遇到左括号，未匹配左括号的最大值和最小值加一
• 遇到右括号，未匹配左括号的最大值和最小值减一
• 遇到星号，未匹配的左括号的最大值加一、最小值减一

在遍历字符串的过程中，未匹配左括号的数量是非负，如果未匹配左括号的最大值是负数，说明此右括号前的左括号数量+星号数量小于右括号的数量，不能完成有效的括号，应立刻返回false。

遍历完成之后，当最小值为0，此时没有必须要匹配的左括号，返回true,否则返回false。

代码

class Solution {
public:
    bool checkValidString(string s) {
        int maxCount = 0;
        int minCount = 0;
        for(char item : s)
        {
            if ('(' == item)
            {
                ++maxCount;
                ++minCount;
            }
            else if ('*' == item)
            {
                ++maxCount;
                minCount = max(minCount - 1, 0);
            }
            else if (')' == item)
            {
                maxCount--;
                minCount = max(minCount - 1, 0);
                if (maxCount < 0)
                    return false;
            }
        }
        return  minCount == 0;
    }
};