leetcode20-有效的括号

最新推荐文章于 2025-08-12 19:23:28 发布

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本文深入探讨了括号匹配的有效性判断算法，提供了三种不同思路的解决方案，包括使用栈、字符串替换以及构建哈希表的方法，详细展示了每种方法的Java实现代码。

题目描述

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

输入: “()”
输出: true

输入: “()[]{}”
输出: true

输入: “(]”
输出: false

输入: “([)]”
输出: false

输入: “{[]}”
输出: true

解题思路

1.利用栈
java代码如下：

import java.util.Stack;

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


            }
        }
        return stack.isEmpty();  //防止({[]}的情况
    }
}

运行结果如下：

在这里插入图片描述
2.另一种思路不过效率不太高

java代码如下：

public boolean isValid(String s) {
        int n = s.length();
        for(int i = 0; i < n/2; i++){     //最多比较n/2次
            s = s.replace("()", "");
            s = s.replace("{}", "");
            s = s.replace("[]", "");
        }
        return s.length() == 0;
    }

运行结果如下：

在这里插入图片描述
3.参考解法
建立哈希表构建左右括号对应关系：key括号，value 右括号；这样查询 2 个括号是否对应只需 O(1) 时间复杂度；建立栈 stack，遍历字符串 s 即可

java代码如下：

class Solution {
    
        private HashMap<Character, Character> mappings;
        //初始化哈希表
        public Solution() {
            this.mappings = new HashMap<Character, Character>();
            this.mappings.put(')', '(');
            this.mappings.put('}', '{');
            this.mappings.put(']', '[');
        }

        public boolean isValid(String s) {
            Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
            for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
                char c = s.charAt(i);
                if (this.mappings.containsKey(c)) {
                    char topElement = stack.empty() ? '#' : stack.pop();//类似于())的特殊情况
                    if (topElement != this.mappings.get(c)) {
                        return false;
                    }
                } else {
                    stack.push(c);
                }
            }
            return stack.isEmpty();  //类似于(()的特殊情况
        }
}