LeetCode 热题 HOT 100 第七十天 301. 删除无效的括号 困难题 用python3求解

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给你一个由若干括号和字母组成的字符串s，删除最小数量的无效括号，使得输入的字符串有效。

返回所有可能的结果。答案可以按任意顺序返回。

示例 1：
输入：s = “()())()”
输出：[“(())()”,“()()()”]

示例 2：
输入：s = “(a)())()”
输出：[“(a())()”,“(a)()()”]

示例 3：
输入：s = “)(”
输出：[“”]

提示：
1 <= s.length <= 25
s 由小写英文字母以及括号 ‘(’ 和 ‘)’ 组成
s 中至多含 20 个括号

解法：BFS

参考：https://leetcode.cn/problems/remove-invalid-parentheses/solution/bfsjian-dan-er-you-xiang-xi-de-pythonjiang-jie-by-/

为何用BFS而不是DFS
利用BFS理解起来要远远比DFS要简单的多，因为这道题说的是删除最少的括号！！，如果我们每次只删除一个括号，然后观察被删除一个括号后是否合法，如果已经合法了，我们就不用继续删除了啊。因此我们并不需要将遍历进行到底，而是层层深入，一旦达到需求，就不再深入了。

如何进行BFS
我们做BFS，上一层level和下一层level之间的关系为：把所有上一层level中的每个元素都拿出来，列举出在删除一个括号后的所有可能的情况。(不管删除以后是否合法），添加到下一个level中的元素。

例如：current level是 [“(()”, “())”]

• 那么下一层level中的元素应该是:

1. 对 “(()” 删除一个括号的所有可能为： (), (), ((
2. 对 “())” 删除一个括号的所有可能为： (), )), ()
   这六个就是下一个level的全部内容了。

如何解决重复的问题
可是我们发现问题，就是有重复的元素出现。
很简单，我们把level中的list换成set，就避免的重复。

如何检查括号是否是个合法括号
如何检查括号是否是一个合法的括号，这是一个简单题，可以用堆栈，也可以维护计数器。

小技巧：
用filter(func, param) 可以得到param中所有符合条件的元素。
其中判定方法根据func返回的True or False 来决定。

代码实现：

class Solution:
    def removeInvalidParentheses(self, s:str) -> List[str]:
        def isValid(s:str)->bool:
            cnt = 0
            for c in s:
                if c == "(": cnt += 1
                elif c == ")": cnt -= 1
                if cnt < 0: return False  # 只用中途cnt出现了负值，你就要终止循环，已经出现非法字符了
            return cnt == 0

        # BFS
        level = {s}  # 用set避免重复
        while True:
            valid = list(filter(isValid, level))  # 所有合法字符都筛选出来
            if valid: return valid # 如果当前valid是非空的，说明已经有合法的产生了
            # 下一层level
            next_level = set()
            for item in level:
                for i in range(len(item)):
                    if item[i] in "()":                     # 如果item[i]这个char是个括号就删了，如果不是括号就留着
                        next_level.add(item[:i]+item[i+1:])
            level = next_level

以示例二为例：