有效括号字符串 定义:对于每个左括号,都能找到与之对应的右括号,反之亦然。详情参见题末「有效括号字符串」部分。
嵌套深度 depth
定义:即有效括号字符串嵌套的层数,depth(A)
表示有效括号字符串 A
的嵌套深度。详情参见题末「嵌套深度」部分。
有效括号字符串类型与对应的嵌套深度计算方法如下图所示:
给你一个「有效括号字符串」 seq
,请你将其分成两个不相交的有效括号字符串,A
和 B
,并使这两个字符串的深度最小。
- 不相交:每个
seq[i]
只能分给A
和B
二者中的一个,不能既属于A
也属于B
。 A
或B
中的元素在原字符串中可以不连续。A.length + B.length = seq.length
- 深度最小:
max(depth(A), depth(B))
的可能取值最小。
划分方案用一个长度为 seq.length
的答案数组 answer
表示,编码规则如下:
answer[i] = 0
,seq[i]
分给A
。answer[i] = 1
,seq[i]
分给B
。
如果存在多个满足要求的答案,只需返回其中任意 一个 即可。
示例 1:
输入:seq = "(()())" 输出:[0,1,1,1,1,0]
示例 2:
输入:seq = "()(())()" 输出:[0,0,0,1,1,0,1,1] 解释:本示例答案不唯一。 按此输出 A = "()()", B = "()()", max(depth(A), depth(B)) = 1,它们的深度最小。 像 [1,1,1,0,0,1,1,1],也是正确结果,其中 A = "()()()", B = "()", max(depth(A), depth(B)) = 1 。
提示:
1 < seq.size <= 10000
有效括号字符串:
仅由 "(" 和 ")" 构成的字符串,对于每个左括号,都能找到与之对应的右括号,反之亦然。 下述几种情况同样属于有效括号字符串: 1. 空字符串 2. 连接,可以记作 AB(A 与 B 连接),其中 A 和 B 都是有效括号字符串 3. 嵌套,可以记作 (A),其中 A 是有效括号字符串
嵌套深度:
类似地,我们可以定义任意有效括号字符串 s 的 嵌套深度 depth(S):
1. s 为空时,depth("") = 0
2. s 为 A 与 B 连接时,depth(A + B) = max(depth(A), depth(B)),其中 A 和 B 都是有效括号字符串
3. s 为嵌套情况,depth("(" + A + ")") = 1 + depth(A),其中 A 是有效括号字符串
例如:"","()()",和 "()(()())" 都是有效括号字符串,嵌套深度分别为 0,1,2,而 ")(" 和 "(()" 都不是有效括号字符串。
解法1:栈
想象一下,你有两个朋友A和B,他们正在玩一个游戏,游戏的规则是用括号搭建塔,但是每个括号只能给自己的塔增加一层。目标是让两座塔的高度尽可能接近,不要一个塔高耸入云,另一个塔还在地上趴着。
解题思路
-
游戏开始:A和B站在两座空地前,准备开始搭建。
-
左括号来啦:每当一个左括号
(
出现,就意味着可以给塔增加一层了。我们看看A和B,谁的塔比较矮,就让谁的塔增高,这样两座塔的高度差距就不会太大。 -
右括号来啦:右括号
)
就像是在说“停一下”,我们需要从较高的塔上取下一层。如果两座塔一样高,那就随便选一个。 -
记录结果:每次增加或减少层数,我们都记录下来,这样最后就知道每个括号分给了谁。
-
游戏结束:当所有的括号都分配完毕,A和B的塔也都建好了,我们记录的结果就是最终的分配方案。
算法逻辑
- 我们用
a
和b
来记录A和B的当前塔的高度(也就是嵌套深度)。 - 遍历字符串中的每个括号:
- 如果是左括号
(
,我们看看A和B的塔,谁的塔高度a
或b
较小,就让谁的塔增高。 - 如果是右括号
)
,我们需要降低塔的高度。如果A的塔比B的高或者一样高,就让A的塔降低;如果B的塔比A的高,就让B的塔降低。
- 如果是左括号
- 用一个答案数组
ans
来记录每个括号的分配结果,0表示分配给A,1表示分配给B。
Java版:
class Solution {
public int[] maxDepthAfterSplit(String seq) {
int n = seq.length();
int[] ans = new int[n];
int a = 0;
int b = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (seq.charAt(i) == '(') {
if (a <= b) {
a += 1;
ans[i] = 0;
} else{
b += 1;
ans[i] = 1;
}
} else {
if (a >= b) {
a -= 1;
ans[i] = 0;
} else {
b -= 1;
ans[i] = 1;
}
}
}
return ans;
}
}
Python3版:
class Solution:
def maxDepthAfterSplit(self, seq: str) -> List[int]:
ans = []
a = 0
b = 0
for ch in seq:
if ch == '(':
if a <= b:
a += 1
ans.append(0)
else:
b += 1
ans.append(1)
else:
if a >= b:
a -= 1
ans.append(0)
else:
b -= 1
ans.append(1)
return ans
复杂度分析
-
时间复杂度:O(n),其中 n 为字符串的长度。我们只需要遍历括号字符串一次。
-
空间复杂度:O(n)。