LeetCode 022 Generate Parentheses

生成括号序列的DFS算法

最新推荐文章于 2025-09-11 19:19:55 发布

seawade

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分类专栏： LeetCode 文章标签： leetcode 面试笔试

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本文介绍如何使用深度优先搜索（DFS）算法生成给定数量的括号序列，确保所有生成的序列都是合法的。详细阐述了算法的实现过程，包括边界条件判断和递归调用，并对比了使用String和StringBuilder的不同内存消耗情况。

题目

Given n pairs of parentheses, write a function to generate all combinations of well-formed parentheses.

For example, given n = 3, a solution set is:

"((()))", "(()())", "(())()", "()(())", "()()()"

给出n，把n 个括号可能的序列都写出来。

思路

1 也是dfs的应用，但其中有很多细节值得探究。

2 首先这个dfs只有两个选项，要么右括号，要么左括号；可以作最简单判断，只要两边括号用尽就加入答案。当任何一个括号数用过了，或者右括号数大于左括号数的时候，就算错误返回。

3 另外一种比较理想的判断条件是：当左边还没有用光的时候可以加左括号；同时，如果左边用的数量大于右边的时候，可以加右括号；这样写出的代码比较清楚。

4 另外这道题目用String代码量比较小，因为每次加好括号都自动产生新的对象，但是内存相应变高。如果用StringBuffer，可以节省内存，但是需要记得有恢复到原来的操作。

代码

public class Solution {
    public ArrayList<String> generateParenthesis(int n) {
        ArrayList<String> ans = new ArrayList<String>();
        StringBuffer temp = new StringBuffer();
        if(n==0){
            return ans;
        }
        int left= n;
        int right = n;
        useme(ans,temp,left,right);
        return ans;
    }
    
    public void useme(ArrayList<String> ans,StringBuffer temp,int left,int right){
        if(left==0&&right==0){
            ans.add(temp.toString());
            return;
        }
        
        
        if(left>0){
            useme(ans,temp.append("("),left-1,right);
            temp.deleteCharAt(temp.length()-1);
        }
        if(left<right){
            useme(ans,temp.append(")"),left,right-1);
            temp.deleteCharAt(temp.length()-1);
        }
    }
}

15.3.18

 public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> ans = new ArrayList<String>();
        if(n<=0){
            return ans;
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        useme(ans,0,0,n,sb);
        return ans;
    }
    
    public void useme(List<String> ans,int left,int right,int n,StringBuffer sb){
        if(left==right && left == n){
            ans.add(new String(sb));
            return;
        }
        if(left<n){
            sb.append('(');
            useme(ans,left+1,right,n,sb);
            sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
        }
        if(right<n && right<left){
            sb.append(')');
            useme(ans,left,right+1,n,sb);
            sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
        }
    }