2024.1.22(20有效的括号)
思路
#题外话
括号匹配是使用栈解决的经典问题。
题意其实就像我们在写代码的过程中,要求括号的顺序是一样的,有左括号,相应的位置必须要有右括号。
如果还记得编译原理的话,编译器在 词法分析的过程中处理括号、花括号等这个符号的逻辑,也是使用了栈这种数据结构。
再举个例子,linux系统中,cd这个进入目录的命令我们应该再熟悉不过了。
进入正题
由于栈结构的特殊性,非常适合做对称匹配类的题目。
首先要弄清楚,字符串里的括号不匹配有几种情况。
一些同学,在面试中看到这种题目上来就开始写代码,然后就越写越乱。
建议在写代码之前要分析好有哪几种不匹配的情况,如果不在动手之前分析好,写出的代码也会有很多问题。
先来分析一下 这里有三种不匹配的情况,
第一种情况,字符串里左方向的括号多余了 ,所以不匹配。 括号匹配1
第二种情况,括号没有多余,但是 括号的类型没有匹配上。 括号匹配2
第三种情况,字符串里右方向的括号多余了,所以不匹配。 括号匹配3
我们的代码只要覆盖了这三种不匹配的情况,就不会出问题,可以看出 动手之前分析好题目的重要性。
动画如下:
第一种情况:已经遍历完了字符串,但是栈不为空,说明有相应的左括号没有右括号来匹配,所以return false
第二种情况:遍历字符串匹配的过程中,发现栈里没有要匹配的字符。所以return false
第三种情况:遍历字符串匹配的过程中,栈已经为空了,没有匹配的字符了,说明右括号没有找到对应的左括号return false
那么什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢,就是字符串遍历完之后,栈是空的,就说明全都匹配了。
分析完之后,代码其实就比较好写了,
但还有一些技巧,在匹配左括号的时候,右括号先入栈,就只需要比较当前元素和栈顶相不相等就可以了,比左括号先入栈代码实现要简单的多了!
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(n)
这是一个检查括号匹配的Java类Solution。主要方法为isValid,它接受一个字符串s作为参数,并返回一个布尔值,表示字符串中的括号是否匹配。
这个算法使用了一个双端队列来存储右括号。当遇到左括号时,相应的右括号被推入队列。当遇到右括号时,检查它是否与栈顶元素匹配,如果匹配则出栈。如果遇到右括号但栈为空或栈顶元素不匹配,则返回false。最后,如果栈为空,说明所有括号都匹配,返回true;否则返回false。