20. 有效的括号（java）

魚迹

发布于 2023-05-06 21:27:28

3480

发布于 2023-05-06 21:27:28

LeetCode-20. 有效的括号

1、题目描述

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
示例4： 输入：s=“({[]})” 输出：true

2、解题思路

题目分析： 题目中所说的有效括号仅指字面意义上的有效，即不考虑数学意义上括号的意义：也就是说，只要括号正确闭合就行，类似 （[]）、（{}）、[{}]、（[{}]） 等也符合题目中有效括号的定义。例如示例4输出为true
思路1： 对于任何有效的初始括号字符串均至少含有（）、{}、[]三对括号中的一对，故使用contains（）循环判断是否含有这三对括号，若有则使用replace（）删除，最终有效字符串会删减为空串，将最终的字符串使用equals(“”)比较，为空串则有效，反之无效。 该思路是我自己解题的思路，但由于在循环内调用函数，导致时间复杂度和空间复杂度高，性能差，代码见下方
解题步骤如下： 1、whie循环，以字符串是否含有()、[]、{}三对括号为循环条件 2、while循环内，以空字符“”替换字符串中的()、[]、{} 3、循环以字符串内不含有三对括号结束 4、判断最终字符串是否为空串，为空则true，反之为false
思路2： 使用栈，利用stack的后进先出的特性，遍历括号字符串。若字符串以(、[、{开头，且从左至右遍历过程中，遇到(、[、{则向stack栈中压入对应的右括号，遇到)、]、}则弹出栈顶元素并与当前字符比较，相同则继续，不同则结束返回false。若字符串以)、]、}三者之一开头，则为无效字符串，以栈空为条件结束返回false 该思路借鉴了他人的题解，很强大
解题步骤 1、声明一个空栈 2、使用toCharArray()将字符串转为字符数组，并在for循环中遍历 3、循环内：若该字符对应(、[、{则向栈中压入对应的右括号；反之则弹出栈顶元素并判断是否与当前字符相同且栈是否为空栈。若为空栈或与栈顶元素不同，则返回false 4、循环结束后，判断栈是否为空，为空则有效；反之无效。

3、代码实现

//思路1代码如下
//时间空间耗费高
public boolean isValid(String s) {
        while (s.contains("{}") || s.contains("()") || s.contains("[]")) {
            s = s.replace("()", "");
            s = s.replace("{}", "");
            s = s.replace("[]", "");
        }
        if (!s.equals("")) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }

//思路2代码如下
//改进,借鉴了他人思路
public boolean isValid2(String s) {
        Stack<Character>stack = new Stack<Character>();
        for(char ch :s.toCharArray())
        {
            if(ch == '(')
                stack.push(')');
            else if (ch == '[')
                stack.push(']');
            else if(ch == '{')
                stack.push('}');
            else if(stack.isEmpty()||ch != stack.pop())
                return false;
        }
        return stack.isEmpty();
    }

4、解题记录

该题总共提交了五次化，花费了挺多时间，前四次依照自己的解题思路，前三次出错，第四次成功但占用时间空间多，第五次为借鉴他人思路优化解题。第一次解题：只考虑了括号的数量成对，未考虑括号的位置第二次解题：想的太多，认为{}的包含关系是固定的，即[{}] 为无效括号第三次解题：对于空字符串的判断使用！=null 而不是equals()导致错误第四次解题：成功运行，但时间空间占用多，如下图所示