20.有效的括号

 

算法思路

本题堪称经典，使用了Map，List两个集合类，同时引入栈来处理，使问题简单化。

• 首先定义HashMap用于存放一对括号的键值对；
• 如果首字母不是左括号，直接返回false；
• 在声明一个LinkedList，用于对输入的字符串处理，由于会频繁的向集合中插入，删除集合，所以使用LinkedList而不是用ArrayList，ArrayList在查询时效率更高，这里还可以用Stack类用于声明；
• 先向LinkedList集合中添加一个元素“？”，用于边界处理，否则集合LinkedList在removeLast（）时会报错；
• 依次遍历输入的字符串，判断当前字符是不是左括号，若是就添加在LinkedList集合中，不是就将将LinkedList集合中最后一个元素删除，并判断删除的元素（作为键）在map中的值是不是对应的，不是就直接返回false，是就继续下一个字符；
• 最后判断LinkedList集合的size是否为1，如果集合括号都是有效的，LinkedList集合的元素就只有“?”,size为1，返回true；否则size不为1，返回false。

 

代码

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        HashMap<Character,Character> hmap = new HashMap<Character,Character>();  //不能够用char
        hmap.put('{','}');
        hmap.put('[',']');
        hmap.put('(',')');
        if(s.length() > 0 && !hmap.containsKey(s.charAt(0))) //判断首字符是否存在hmap的键中
            return false;
        LinkedList<Character> stack = new LinkedList<Character>() ; //使用LinkedList而不是用ArrayList是因为 LinkedList便于向集合中插入或者删除元素
        stack.add('?'); //先ADD一个字符，否则在处理"[])"时会报错
        for(Character c : s.toCharArray()){
            if(hmap.containsKey(c)) stack.addLast(c);//如果c在hmap的键中存在，就将c入栈，否则就删除栈中最后一个字符，
//并判断该删除的键对应的值和当前字符是否相等，若不相等则返回false，相等就继续执行下一个字符
            else if(hmap.get(stack.removeLast()) != c) return false;
        }
        return stack.size() == 1;//若都是有效括号，到最后栈stack中只存在‘？’,size为1
    }
}

复杂度

时间复杂度：O(n)O(n)，因为我们一次只遍历给定的字符串中的一个字符并在栈上进行 O(1)O(1) 的推入和弹出操作。
空间复杂度：O(n)O(n)，当我们将所有的开括号都推到栈上时以及在最糟糕的情况下，我们最终要把所有括号推到栈上。例如 ((((((((((。

 

总结list map stack

ArrayList 类和 LinkedList 类的区别

ArrayList 与 LinkedList 都是 List 接口的实现类，因此都实现了 List 的所有未实现的方法，只是实现的方式有所不同。
ArrayList 是基于动态数组数据结构的实现，访问元素速度优于 LinkedList。LinkedList 是基于链表数据结构的实现，占用的内存空间比较大，但在批量插入或删除数据时优于 ArrayList。
对于快速访问对象的需求，使用 ArrayList 实现执行效率上会比较好。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高。
不同的结构对应于不同的算法，有的考虑节省占用空间，有的考虑提高运行效率，对于程序员而言，它们就像是“熊掌”和“鱼肉”，不可兼得。高运行速度往往是以牺牲空间为代价的，而节省占用空间往往是以牺牲运行速度为代价的。

参考

https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses/solution/you-xiao-de-gua-hao-by-leetcode/

http://c.biancheng.net/view/6868.html