Leecode #20 Valid Parentheses

博客围绕LeetCode第二十题展开,题目是判断只含'(', ')', '{', '}', '['和']'的字符串是否有效,需满足开括号由同类型括号对应且按正确顺序,空字符串也有效,还给出了示例,后续将阐述算法思路和实现代码。

一、 问题描述

Leecode第二十题,题目为:

Given a string containing just the characters ‘(’, ‘)’, ‘{’, ‘}’, ‘[’ and ‘]’, determine if the input string is valid.

An input string is valid if:

Open brackets must be closed by the same type of brackets.
Open brackets must be closed in the correct order.
Note that an empty string is also considered valid.

Example 1:

Input: “()”
Output: true
Example 2:

Input: “()[]{}”
Output: true
Example 3:

Input: “(]”
Output: false
Example 4:

Input: “([)]”
Output: false
Example 5:

Input: “{[]}”
Output: true
问题理解为

给定一个只包含字符’(’,’)’,’{’,’}’,’[‘和’]'的字符串,判断输入字符串是否有效。
输入字符串在下列情况下有效:
开括号必须由相同类型的括号对应。
开括号必须按正确的顺序对应。
注意,空字符串也被认为是有效的。
示例1:
输入:“()”
输出:正确
示例2:
输入:“()(){}”
输出:正确
示例3:
输入:“()”
输出:错误
示例4:
输入:“(())”
输出:错误
例5:
输入:“{[]}”
输出:正确

二、算法思路
1、
2、

三、实现代码

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> st = new Stack<Character>();
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            if(s.charAt(i) == '(' || s.charAt(i) == '{' || s.charAt(i) == '[')
                st.push(s.charAt(i));
            else if(st.isEmpty() ||
                   s.charAt(i) == ')' && st.pop() != '(' || 
                   s.charAt(i) == '}' && st.pop() != '{' || 
                   s.charAt(i) == ']' && st.pop() != '[')
                return false;
        }
        return st.size() == 0;
    }
}

当前,全球经济格局深刻调整,数字化浪潮席卷各行各业,智能物流作为现代物流发展的必然趋势和关键支撑,正迎来前所未有的发展机遇。以人工智能、物联网、大数据、云计算、区块链等前沿信息技术的快速迭代与深度融合为驱动,智能物流不再是传统物流的简单技术叠加,而是正在经历一场从自动化向智能化、从被动响应向主动预测、从信息孤岛向全面互联的深刻变革。展望2025年,智能物流系统将不再局限于提升效率、降低成本的基本目标,而是要构建一个感知更全面、决策更精准、执行更高效、协同更顺畅的智慧运行体系。这要求我们必须超越传统思维定式,以系统化、前瞻性的视角,全面规划和实施智能物流系统的建设。本实施方案正是基于对行业发展趋势的深刻洞察和对未来需求的精准把握而制定。我们的核心目标在于:通过构建一个集成了先进感知技术、大数据分析引擎、智能决策算法和高效协同平台的综合智能物流系统,实现物流全链路的可视化、透明化和智能化管理。这不仅是技术层面的革新,更是管理模式和服务能力的全面提升。本方案旨在明确系统建设的战略方向、关键任务、技术路径和实施步骤,确保通过系统化部署,有效应对日益复杂的供应链环境,提升整体物流韧性,优化资源配置效率,降低运营成本,并最终为客户创造更卓越的价值体验。我们致力于通过本方案的实施,引领智能物流迈向更高水平,为构建现代化经济体系、推动高质量发展提供强有力的物流保障。
最长有效括号子串问题是经典的算法问题,目标是找出一个只包含 `&#39;(&#39;` 和 `&#39;)&#39;` 的字符串中最长的连续有效括号子串的长度。该问题可以通过多种方法解决,其中使用动态规划(Dynamic Programming)和栈(Stack)是最常见的两种方式。 ### 动态规划方法 动态规划方法通过构建一个 `dp` 数组来记录以每个字符结尾的最长有效子串长度。具体步骤如下: - 初始化一个长度为 `n` 的数组 `dp`,初始值为 0。 - 遍历字符串,当遇到 `&#39;)&#39;` 时进行判断: - 如果前一个字符是 `&#39;(&#39;`,则判断是否形成 `()` 形式的有效括号,若成立,则更新当前 `dp[i]`。 - 如果前一个字符是 `&#39;)&#39;`,则检查是否存在嵌套的有效括号结构,并更新当前 `dp[i]`。 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int longestValidParentheses(char* s) { int n = strlen(s); int dp[n]; memset(dp, 0, sizeof(dp)); int maxLen = 0; for (int i = 1; i < n; i++) { if (s[i] == &#39;)&#39;) { if (s[i - 1] == &#39;(&#39;) { dp[i] = (i >= 2 ? dp[i - 2] : 0) + 2; } else if (i - dp[i - 1] > 0 && s[i - dp[i - 1] - 1] == &#39;(&#39;) { dp[i] = dp[i - 1] + ((i - dp[i - 1] >= 2) ? dp[i - dp[i - 1] - 2] : 0) + 2; } maxLen = (dp[i] > maxLen) ? dp[i] : maxLen; } } return maxLen; } ``` ### 栈方法 栈方法通过维护一个栈来记录括号的索引,用于判断括号是否匹配并计算有效长度。具体步骤如下: - 初始化一个栈,初始时压入 `-1` 作为基准值。 - 遍历字符串,遇到 `&#39;(&#39;` 时压入栈。 - 遇到 `&#39;)&#39;` 时弹出栈顶元素,如果栈为空,则压入当前索引;否则计算当前索引与栈顶元素的差值,更新最大长度。 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) int longestValidParentheses(char* s) { int n = strlen(s); int stack[n + 1]; int top = 0; stack[0] = -1; int maxLen = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (s[i] == &#39;(&#39;) { stack[++top] = i; } else { top--; if (top == -1) { stack[++top] = i; } else { maxLen = MAX(maxLen, i - stack[top]); } } } return maxLen; } ``` ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:两种方法均为 $O(n)$,其中 $n$ 是字符串的长度。 - **空间复杂度**: - 动态规划方法为 $O(n)$,需要额外的 `dp` 数组。 - 栈方法为 $O(n)$,需要额外的栈空间。 ### 应用场景 - **动态规划**:适用于对内存使用要求不高的场景,且需要快速实现。 - **栈方法**:适用于内存敏感的场景,且需要高效处理嵌套结构的问题。
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