有效的括号
原题链接:https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses/
题目描述
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:
- 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。
- 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
栈容器
对于一个字符串,比如"([{}[)"
,我们需要从一端开始读入数据,同时将新读入的数据和已有数据对比,判断是否符合条件,即左右括号是否对应。
如果相同,则弹出已经存储的对应字符。如果不同,则存储起来,将末尾元素用于下次对比。
- 先读入
'('
,储存起来。 - 然后读入
'['
,目前存储的最后一个元素是'('
,判断不相等,继续循环。 - 然后读入
'{'
,目前存储的最后一个元素是'['
,判断不相等,继续循环。 - 然后读入
'}'
,目前存储的最后一个元素是'{'
,判断符合条件,弹出元素,继续循环。 - 然后读入
'['
,目前存储的最后一个元素是'['
,返回false。
我们每次需要存取的,只是容器的末尾元素,因此,我们使用栈容器存储读取到的字符。 每次判断是否符合条件,需要判断两个不同的量:左括号和右括号,为了快速判断括号的类型,我们可以使用哈希表存储每一种括号。哈希表的键为右括号,值为相同类型的左括号。
上代码
代码中有一些需要注意的地方:
- 直接使用哈希表自带的统计方法判断是否存在,不存在时返回0,不执行if语句。
- 返回值为
left.empty()
,当遍历完后,容器中仍有元素残留,表面左括号和右括号未一一对应,不为空,返回0。
class Solution {
public:
bool isValid(string s) {
stack<char>left;
unordered_map<char, char>right = {
{')','('},
{']','['},
{'}','{'}
};
for (int i = 0; i < s.size(); i++)
{
if (right.count(s[i]))
{
if (left.empty() || left.top() != right[s[i]])
{
return false;
}
left.pop();
}
else
left.push(s[i]);
}
return left.empty();
}
};
运行结果 执行用时:0 ms, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户 内存消耗:6.1 MB, 在所有 C++ 提交中击败了75.89%的用户 通过测试用例:92 / 92
其他方法
❌使用循环抠掉中间
如果字符串符合条件,那么居中位置一定是"()"
或"[]"
或"{}"
,将这部分抠去后的新字符串的中心位置,也一定是这几个字符串。
但如果字符串一侧也有"()"
或"[]"
或"{}"
,如"{(){}[]}"
则容易被误判,不建议使用
✔️双指针对比
由于输入类型是字符串,我们可以使用双指针的方法取值对比,比较简单,在此不放代码。
括号生成
原题链接:https://leetcode.cn/problems/generate-parentheses/
题目描述
数字 n 代表生成括号的对数,请你设计一个函数,用于能够生成所有可能的并且 有效的 括号组合。 示例 1:
输入:n = 3 输出:["((()))","(()())","(())()","()(())","()()()"]
示例 2:
输入:n = 1 输出:["()"]
提示:
- 1 <= n <= 8
递归裁剪
递归比较考验思维,我们可以具几个简单的例子来理清代码思路。
如果n=2,我们使用穷举法,有两情况 :"(())"
和"()()"
。
显然,我们需要监控的量很多:左括号数量、右括号数量、结果字符串等,无法使用return一次性返回并接收。
因此,我们使用引用的方法,将结果字符串等相关变量声明在函数外,使用引用的方法读取或修改。
生成的括号是有效的,因此我们需要先插入左括号'('
:
- 结果字符串为
"("
。 - 分两种情况,都需要执行:追加左括号
'('
或追加右括号')'
。 - 追加完左括号后,结果字符串为
"(("
,接下来递归分别追加两次右括号')'
。 - 回到第二步的第二种情况,追加完右括号后的结果字符串为
"()"
。 - 重复第一步和第二步,得到结果字符串
"()()"
。
对于结束条件的判定
由于我们输入的是“生成括号的对数”,因此,输入n,结果字符串长度为2n(一对括号包含左右括号共两个字符)。
对于左括号,它追加的执行条件为count(left)<n
。
对于右括号,当存在多余的左括号时就可以尝试追加,因此执行条件为count(right)<count(left)
。
对于递归结束条件,即字符串达到题目允许的最大长度时返回,最大长度为2n
。
上代码
class Solution {
void backtrack(vector<string>& ans, string& cur, int left, int right, int n) {
if (cur.size() == n * 2) {
ans.push_back(cur);
return;
}
if (left < n) {
cur.push_back('(');
backtrack(ans, cur, left + 1, right, n);
cur.pop_back();
}
if (right < left) {
cur.push_back(')');
backtrack(ans, cur, left, right + 1, n);
cur.pop_back();
}
}
public:
vector<string> generateParenthesis(int n) {
vector<string> result;
string current;
backtrack(result, current, 0, 0, n);
return result;
}
};
运行结果 执行用时:0 ms, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户 内存消耗:11.2 MB, 在所有 C++ 提交中击败了67.69%的用户 通过测试用例:8 / 8