LeetCode-20. 有效的括号(java)

一、前言：

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二、题目描述：

题目：        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。 

具体请看如下事例：

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：false

示例 5：

输入：s = "{[]}"
 输出：true

题目来源：​​LeetCode官网​​难度：⭐⭐

三、思路分析：

       一看到这题，就给了我一种错觉，计算左右括号的数量，然后判断每种左右括号相同，就是有效括号了吧。其实非也，比如 [{]}，明显是各种左右括号都相等，但却不是有效的，因为有效还得跟位置有关系。

       所以当我仔细观察，却发现了一个特点，跟栈先入后出的特别非常吻合，即若遇到左括号入栈，遇到右括号时将对应栈顶左括号出栈即可，所以只需遍历完所有括号后 ​​stack​​ 仍然为空，这就说明括号是有效的。

       所以算法思路就是：​​遍历字符串​​ str,然后分情况：

1. 当遇到一个左括号时，在后续遍历中希望有一个相同类型的右括号将其闭合。由于后遇到的左括号要先闭合，因此我们可以将这个左括号放入栈顶。
2. 当遇到一个右括号时，我们则需要将一个相同类型的左括号闭合。此时，我们可以取出栈顶的左括号并判断它们是否是相同类型的括号。如果不是相同的类型，或者栈中并没有左括号，那么字符串s无效，返回false即可。
3. 注意到有效字符串的长度得为偶数，如果长度为奇数，直接返回false，就不需要再走后续的遍历判断了。

动画演示：

       如上动画就是结合栈的特点来验证该括号是否有效的一个过程，最终栈空就表示该括号是有效的，栈不为空，则表示该括号无效。

四、算法实现：

栈辅助法_AC代码

具体算法代码实现如下：

class Solution {
     public boolean isValid(String s) {
  
         //1.为空或奇数直接跳过
         if(s.isEmpty() || s.length() % 2 == 1) {
             return false;
         }
         //2.创建辅助栈
         Stack<Character> stack = new Stack<>();
         //3.遍历
         for(char c : s.toCharArray()){
             if(c == '('){
                 stack.push(')');
             }else if(c == '['){
                 stack.push(']');
             }else if(c == '{'){
                 stack.push('}');
             }else if(stack.isEmpty() || c != stack.pop()){
                 return false;
             }
         }
         //4.返回
         return stack.isEmpty();
     }
 }

五、总结：

leetcode提交运行结果截图如下：

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)，其中n是字符串s的长度。
• 空间复杂度：O(n+∣Σ∣)，其中Σ 表示字符集，本题中字符串只包含 6 种括号，∣Σ∣=6。栈中的字符数量为 O(n)，而哈希表使用的空间为O(∣Σ∣)，相加即可得到总空间复杂度。

       总而言之，这题其实考察的就是栈的特点，如果对栈有些基本了解，那么这题就迎刃而解啦，重点就是利用栈先进后出的特点来解题，其他倒没啥。再者，解题道路千万条，小伙伴们，如果你们有啥更好的想法或者解题思路，欢迎评论区告诉我哦，大家一起互相借鉴互相学习，方能成长的更快。

       好啦，以上就是本期的所有内容啦，咱们下期见咯。