LeetCode 20. 有效的括号

给定一个只包括 ‘(’，‘)’，‘{’，‘}’，‘[’，‘]’ 的字符串 s ，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。 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入：s = “()”

输出：true

示例 2：

输入：s = “()[]{}”

输出：true

示例 3：

输入：s = “(]”

输出：false

示例 4：

输入：s = “([])”

输出：true

提示：

1 <= s.length <= 104 s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成

解法一

官方题解

def isValid(self, s: str) -> bool:
    
    stack = list()
    pairs = {')':'(','}':'{',']':'['}

    for ch in s:
        if ch in pairs:
            if not stack or stack[-1]!= pairs[ch]:
                return False
            stack.pop()
        else:
            stack.append(ch)

    return not stack

解法 2：

def isValid(self, s: str) -> bool:
    if len(s) % 2 == 1:
        return False
    stack = []
    v = {
        '(':')',
        '[':']',
        '{':'}'
    }

    for ele in s:
        if ele in '([{':
            stack.append(ele)
        elif ele in ')]}':
            if not stack or v[stack[-1]] != ele:
                return False
            stack.pop()
    return not stack

解法 3：这是一个减少内存占用，增快速度的写法

题解：

def isValid(self, s: str) -> bool:
    stack = []
    bracket_map = {')':'(','}':'{',']':'['}
    
    for char in s:
        if char in bracket_map.values():
            stack.append(char)
        elif char in bracket_map.keys():
            if stack and stack[-1] == bracket_map[char]:
                stack.pop()
            else:
                return False
        else:
            return False
    return not stack

1. 初始化栈和括号映射：
   • stack 用来存放左括号。
   • bracket_map 是一个字典，记录了每个右括号对应的左括号。比如，‘)’ 对应 ‘(’，‘}’ 对应 ‘{’，‘]’ 对应 ‘[’。
2. 遍历字符串中的每个字符：
   • 遍历输入字符串 s 中的每个字符 char。
3. 处理左括号：
   • 如果当前字符是一个左括号（即 ‘(’, ‘{’, ‘[’），将其加入栈 stack 中。
4. 处理右括号：
   • 如果当前字符是右括号（即 ‘)’, ‘}’, ‘]’），需要检查栈顶的元素是否与当前右括号匹配。
   • 如果栈不为空且栈顶的元素是当前右括号对应的左括号（例如，当前是 ‘)’，栈顶是 ‘(’），则将栈顶元素弹出，表示配对成功。
   • 否则，返回 False，表示括号不匹配。
   5. 处理非括号字符：
   • 如果当前字符不是括号，直接返回 False，说明输入的字符串中包含无效字符。
   6. 检查栈是否为空：
   • 最后，如果栈为空，表示所有的左括号都有对应的右括号，返回 True。
   • 如果栈不为空，表示有未配对的左括号，返回 False。

一个巧妙的做法，来自
https://qiaoxs.blog.youkuaiyun.com/article/details/124480273
不断消去字符串中的’()‘、’[]‘、’{}'子串，直至不存在这些子串。此时，如果字符串为空，代表有效。

该算法效率不高，但非常巧妙，且代码非常优美。

class Solution(object):
    def isValid(self, s):
        while True:
            pre_len = len(s)
            s = s.replace('()', '')
            s = s.replace('[]', '')
            s = s.replace('{}', '')
            if len(s) == pre_len:
                return pre_len == 0