题目
题目描述
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
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题解
为了判断给定的字符串是否为有效的括号序列,我们可以使用栈(stack)这种数据结构来帮助我们。栈的特点是后进先出(LIFO),非常适合用来匹配成对出现并且有明确顺序要求的符号,比如这里的括号。
下面是一个简单的Python函数实现,用于检查一个只包含括号的字符串是否有效:
def isValid(s: str) -> bool:
# 字典存储匹配的括号对
bracket_map = {')': '(', '}': '{', ']': '['}
# 用于存放左括号的栈
stack = []
for char in s:
if char in bracket_map:
# 如果当前字符是右括号,则检查栈顶元素是否与之匹配
top_element = stack.pop() if stack else '#'
if bracket_map[char] != top_element:
return False
else:
# 如果当前字符是左括号,则直接入栈
stack.append(char)
# 最终栈应该为空,表示所有括号都正确闭合
return not stack
这段代码的工作原理如下:
- 定义一个字典
bracket_map
来存储每一对匹配的括号。 - 初始化一个空列表作为栈
stack
。 - 遍历输入字符串中的每一个字符:
- 如果字符是右括号(即存在于
bracket_map
的键中),则尝试从栈中弹出顶部元素,并检查它是否与当前字符匹配。如果不匹配或者栈为空(意味着没有相应的左括号),则返回False
。 - 如果字符是左括号,则将其压入栈中。
- 如果字符是右括号(即存在于
- 在遍历结束后,如果栈为空,说明所有的左括号都有对应的右括号来闭合,因此返回
True
;否则返回False
。
这个算法的时间复杂度是 O(n),其中 n 是字符串的长度,因为我们只需要一次遍历整个字符串。空间复杂度也是 O(n),因为在最坏的情况下,栈可能会存储所有的左括号。