LeetCode | 20. Valid Parentheses

本文介绍了一种使用栈解决括号匹配问题的有效方法,并通过一个3ms运行时间的C++代码示例展示了如何判断字符串中的括号是否正确配对。

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

The brackets must close in the correct order, “()” and “()[]{}” are all valid but “(]” and “([)]” are not.

其实是括号匹配问题,用栈来实现比较方便.

//3ms AC
class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        int len = s.length();
        if(len%2 == 1)
            return false;
        stack<char> symbol;
        for(int i=0;i<len;i++)
        {
            if(s[i]=='(' || s[i]=='{' || s[i]=='[')
            {
                symbol.push(s[i]);
            }
            else                        //右括号
            {
                if(symbol.empty())      //栈为空,肯定不匹配
                {
                    return false;
                }
                switch(s[i])
                {
                    case ')':{
                        if(symbol.top() != '(')
                            return false;
                        break;
                    }
                    case ']':{
                        if(symbol.top() != '[')
                            return false;
                        break;
                    }
                    case '}':{
                        if(symbol.top() != '{')
                            return false;
                        break;
                    }
                    default:
                        break;
                }
                symbol.pop();
            }
        }
        if(symbol.empty())
            return true;
        else
            return false;
    }
};
你提供的代码是 **LeetCode20题:有效的括号(Valid Parentheses)** 的标准解法,使用了 **栈(stack)** 和 **哈希映射(unordered_map)** 来判断括号是否合法。 --- ## ✅ VS2022 可运行版本(完整代码) 以下是适合在 **Visual Studio 2022 (VS2022)** 中直接运行的完整代码,包含 `main()` 函数和测试输入。 ```cpp #include <iostream> #include <string> #include <stack> #include <unordered_map> using namespace std; class Solution { public: bool isValid(string s) { int n = s.size(); if (n % 2 == 1) { return false; } unordered_map<char, char> pairs = { {')', '('}, {']', '['}, {'}', '{'} }; stack<char> stk; for (char ch : s) { if (pairs.count(ch)) { if (stk.empty() || stk.top() != pairs[ch]) { return false; } stk.pop(); } else { stk.push(ch); } } return stk.empty(); } }; // 测试函数 int main() { Solution sol; string input; cout << "请输入括号字符串: "; cin >> input; bool result = sol.isValid(input); cout << "括号是否有效: " << (result ? "是" : "否") << endl; return 0; } ``` --- ## ✅ 示例输入输出 ### 示例 1: ``` 请输入括号字符串: ()[]{} 括号是否有效: 是 ``` ### 示例 2: ``` 请输入括号字符串: (] 括号是否有效: 否 ``` ### 示例 3: ``` 请输入括号字符串: {[]} 括号是否有效: 是 ``` --- ## ✅ 代码说明 | 步骤 | 功能说明 | |------|----------| | 1. `unordered_map` | 存储右括号与左括号的映射 | | 2. `stack` | 用于匹配括号的后进先出结构 | | 3. 遍历字符串 | 遇到左括号压栈,遇到右括号检查栈顶是否匹配 | | 4. 最终判断 | 栈是否为空决定是否所有括号都正确匹配 | --- ## ✅ 时间与空间复杂度 | 类型 | 复杂度 | 说明 | |------|--------|------| | 时间复杂度 | O(n) | 遍历字符串一次 | | 空间复杂度 | O(n) | 栈最多存储 n 个字符 | --- ## ✅ 常见问题排查(VS2022) 1. **编译错误**: - 确保项目设置为 **C++11 或更高标准**。 - 检查是否包含头文件 `<stack>`、`<unordered_map>`。 2. **运行时错误**: - 输入中包含非法字符(如字母、数字),程序不会报错但逻辑仍会处理。 3. **空栈访问**: - 使用 `stk.top()` 前必须判断 `stk.empty()`。 --- ## ✅ 扩展思路:支持自定义括号匹配 你可以扩展该算法,使其支持任意括号对,比如: ```cpp unordered_map<char, char> pairs = { {'>', '<'}, {@, `}, // 自定义括号 {')', '('} }; ``` 只需修改 `pairs` 即可。 ---
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