leetcode 20. 有效的括号 (C++)

本文详细解析了如何通过栈数据结构实现括号匹配算法,确保括号类型正确且顺序闭合,有效判断字符串中括号的有效性。

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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


题解对解答过程说的已经很清楚了:

1 初始化栈 S。
2 一次处理表达式的每个括号。
3 如果遇到开括号,我们只需将其推到栈上即可。这意味着我们将稍后处理它,让我们简单地转到前面的 子表达式。
4 如果我们遇到一个闭括号,那么我们检查栈顶的元素。如果栈顶的元素是一个 相同类型的 左括号,那么我们将它从栈中弹出并继续处理。否则,这意味着表达式无效。
5 如果到最后我们剩下的栈中仍然有元素,那么这意味着表达式无效。

注意为什么不能用计数器,原因是要区分有效括号匹配和非有效括号匹配

非有效: [ ( ] )

有效: [ ( ) ]

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<char> m_stack;
        for(const auto& v :s)
        {
            if(m_stack.empty())
                m_stack.push(v);
            else if(compare(m_stack.top(),v))
                m_stack.pop();
            else
                m_stack.push(v);
        }
        return m_stack.empty();
    }
private:
    bool compare(const char& c1,const char& c2)
    {
        return (c1 == '[' && c2 == ']') || (c1 == '(' && c2 == ')') || (c1 == '{' && c2 == '}');
    }
};

 

### LeetCode 20 有效括号 C++ 解法 对于 LeetCode20 题“有效括号”,其核心在于通过栈的数据结构来验证输入字符串中的括号是否能够正确匹配。以下是基于栈的 C++ 实现方案: #### 方法概述 该方法利用栈的特点——先进后出(FILO),逐一遍历输入字符串 `s` 中的字符。如果当前字符是一个括号,则将其压入栈中;如果是闭括号,则尝试从栈顶弹出一个对应的开括号进行匹配。最终,当遍历完成后,若栈为空则表示所有括号均成功匹配。 #### 具体实现代码 以下提供了完整的 C++ 实现代码[^2]: ```cpp class Solution { public: bool isValid(string s) { std::stack<char> m_stack; for (const auto& v : s) { if (m_stack.empty()) { m_stack.push(v); } else if (compare(m_stack.top(), v)) { m_stack.pop(); } else { m_stack.push(v); } } return m_stack.size() == 0 ? true : false; } private: bool compare(const char& c1, const char& c2) { return (c1 == '(' && c2 == ')') || (c1 == '[' && c2 == ']') || (c1 == '{' && c2 == '}'); } }; ``` 上述代码定义了一个名为 `Solution` 的类,并在其内部实现了成员函数 `isValid` 和辅助私有函数 `compare`。其中: - 函数 `isValid` 负责接收输入字符串并返回布尔值以表明括号序列是否有效。 - 辅助函数 `compare` 则用于检测两个字符是否构成一对合法的括号组合。 #### 复杂度分析 时间复杂度为 O(n),因为每个字符最多只会被压入和弹出一次堆栈操作。空间复杂度同样也是 O(n),最坏情况下整个字符串都需要存储到栈里[^4]。 --- ###
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