【leetcod】20.有效的括号

最新推荐文章于 2022-03-29 21:22:35 发布

原创最新推荐文章于 2022-03-29 21:22:35 发布 · 308 阅读

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本文探讨了一种常见的括号匹配问题，并提供了两种解决方案。一种是使用栈的数据结构来实现高效匹配，另一种是通过遍历和条件判断的方式完成。栈方法更为简洁且效率更高。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目

给定一个只包括 ‘(‘，’)’，’{‘，’}’，’[‘，’]’ 的字符串，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。
注意空字符串可被认为是有效字符串。
示例 1:
输入: “()”
输出: true
示例 2:
输入: “()[]{}”
输出: true
示例 3:
输入: “(]”
输出: false
示例 4:
输入: “([)]”
输出: false
示例 5:
输入: “{[]}”
输出: true

C语言：

这个题刚拿到手感觉很简单，刚开始的思想是先用strlen检测字符串长度，然后将字符串写入数组，之后再从数组的两端开始，一对一对的的进行比对。
写了下发现不对，因为括号可以任意排列，当遇到“（）{}”这种类型的组合时就不对了，如果再加上条件去判断是哪种情况在处理程序会变得很繁琐。
看了下答案发现是用栈。

利用栈，当两个符号能组成一队的时候立刻消掉，不能消掉就存在栈里，最后检测栈里有没有东西即可，非常简洁。
下面是代码的具体解释，

首先是存数据，第一个stack[0]存‘(’，然后判断第二个是不是对应的’)’，如果是的话，那么就是匹配的，那么栈的深度0减1。如果不是的话，是[，那么栈深度+1，第二个stack存’[‘，然后接着判断第三个，发现是’]’，与第二个对应，那么匹配，栈的深度减1，也就是消除了之前第二个存的[，也就是现在栈只剩’(‘。然后判断第四个)，发现和第一个’(‘对应，那么栈的深度-1，也就是0-1=-1。也就是判断如果最后的栈的深度为-1，那么说明全部匹配，返回true。


bool isValid(char* s) {

    char stack[1000000];

    int top=-1;

    int len=0;



    while(s[len]) {

        if (s[len]==')') {

            if (top>=0 && stack[top]=='(')

                top--;

            else

                return false;

        }

        else if (s[len]==']') {

            if (top>=0 && stack[top]=='[')

                top--;

            else

                return false;

        }

        else if (s[len]=='}') {

            if (top>=0 && stack[top]=='{')

                top--;

            else

                return false;

        }

        else {

            top=top+1;

            stack[top]=s[len];

        }



        len++;

    }

    return top==-1;

}

以下再提供一种不用栈的方法，利用case语句和2k+1的规律也完成了功能，不过效率没有栈高，想法也比栈复杂。

bool isValid(char* s) {
    if (s == NULL) {
        return false;
    }
    size_t n = strlen(s);
    if (n % 2 == 1) {
        return false;
    } else if (n == 0) {
        return true;
    }
    // 最后一个必定是右括号
    if (s[n - 1] == '(' || s[n - 1] == '[' || s[n - 1] == '{') {
        return false;
    }
    // 根据右括号找到对应的左括号
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
        // 每一个左括号对应的右括号必定在2*k+1处
        if (s[i] == '(' || s[i] == '[' || s[i] == '{') {
            bool state = false;
            for (int j = i + 1; j < n; j += 2) {
                switch (s[i]) {
                    case '(':
                        state = s[j] == ')';
                        break;
                    case '[':
                        state = s[j] == ']';
                        break;
                    case '{':
                        state = s[j] == '}';
                        break;
                    default:
                        break;
                }
                if (state) {
                    break;
                }
            }
            if (!state) {
                return false;
            }
        }
    }
    return true;
}