【Leetcode】20.有效的括号【字符串】

最新推荐文章于 2025-06-11 21:55:01 发布

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本文深入探讨了如何通过栈和映射数据结构解决括号匹配问题，提供了两种有效的算法实现，一种利用栈直接处理，另一种使用map保存括号对应关系，以确保括号正确闭合。文章详细解释了算法步骤，并附带示例代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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

示例 $2$ :

输入: "()[]{}"
输出: true

示例 $3$ :

输入: "(]"
输出: false

示例 $4$ :

输入: "([)]"
输出: false

示例 $5$ :

输入: "{[]}"
输出: true

思路：

1）栈解决括号匹配问题。当遇到左部符号时，将其压入栈；遇到右部符号时，进行判断， $(1)$ 如果此时栈为空，则说明不能匹配，返回 $f a l s e$ ， $(2)$ 栈不为空，取栈顶元素，判断是否为左部符号，如果能够匹配则将左部符号出栈，若不能匹配返回 $f a l s e$

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if (s.size() == 0)
           return true;
        if (s.size() == 1)
            return false;
        stack<char> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {
            if (s[i] == '(' || s[i] == '{' || s[i] == '[') 
                st.push(s[i]);
            else if (s[i] == ')'){
                if (st.empty())
                    return false;
                char c = st.top();
                if (c == '(') {
                    st.pop();
                }else {
                    return false;
                }
            }
            else if (s[i] == '}'){
                if (st.empty())
                    return false;
                char c = st.top();
                if (c == '{') {
                    st.pop();
                }else {
                    return false;
                }
            }
            else if (s[i] == ']'){
                if (st.empty())
                    return false;
                char c = st.top();
                if (c == '[') {
                    st.pop();
                } else {
                    return false;
                }
            }
        }
        return st.empty() ? true : false;
    }
};

2）用 $m a p$ 保存括号的匹配关系，例: $k e y$ 为 $^{'} (^{'}$ ， $v a l u e$ 为 $^{'})^{'}$ 。然后跟上面的思想类似，代码稍显简单。

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        map<char, char> mp{{'(',')'},{'{','}'},{'[',']'}};
        vector<char> vec;
        if (s == "")
            return true;
        if (s[0] == ')' || s[0] == '}' || s[0] == ']')
            return false;
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
        {
            if (s[i] == '(' || s[i] == '{' || s[i] == '[')
                vec.push_back(mp[s[i]]);
            else if (s.empty() || vec.back() != s[i])
                return false;
            else
                vec.pop_back();
        }
        return (vec.empty()) ? true : false;
    }
};