LeetCode-Top100: 有效的括号 （python）

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：

1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
3. 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

提示：

• 1 <= s.length <= 104
• s 仅由括号 '()[]{}' 组成

实现：

可以使用栈来解决这个问题。遇到左括号就入栈，遇到右括号就判断栈顶是否匹配，如果匹配则出栈，否则返回False。如果最后栈为空，则说明所有括号都匹配成功，返回True。

以下是Python的实现代码：

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        for c in s:
            if c in ('(', '[', '{'):
                stack.append(c)
            else:
                if not stack:
                    return False
                top = stack.pop()
                if (top == '(' and c != ')') or \
                   (top == '[' and c != ']') or \
                   (top == '{' and c != '}'):
                    return False
        return not stack

时间复杂度为O(n)，其中n为字符串s的长度，空间复杂度也为O(n)，即栈的最大长度。

知识点：

栈是一种数据结构，它遵循“后进先出”（LIFO）的原则。也就是说，最后压入栈中的元素最先弹出，而最先压入栈中的元素最后弹出。

栈有两个基本操作：压入（push）和弹出（pop）。当一个元素被压入栈中，它就成为了栈的顶部元素（top）。当需要弹出一个元素时，栈会弹出栈顶元素，并把它从栈中删除。

栈的另外一个重要的操作是查看栈顶元素（top），这个操作并不会删除栈顶元素。

栈的应用十分广泛，例如程序中函数的调用栈就是一个典型的栈结构。当一个函数被调用时，它会被压入栈中，当函数执行完毕时，它会被弹出栈。栈还可以用来实现括号匹配、浏览器的后退功能等。