☆打卡算法☆LeetCode 20、有效的括号 算法解析

推荐阅读

• CSDN主页
• GitHub开源地址
• Unity3D插件分享
• 简书地址
• 我的个人博客
• QQ群：1040082875

大家好，我是小魔龙，Unity3D软件工程师，VR、AR，虚拟仿真方向，不定时更新软件开发技巧，生活感悟，觉得有用记得一键三连哦。

一、题目

1、算法题目

“给定一个字符串，判断字符串是否包含有效的括号。”

题目链接：

来源：力扣（LeetCode）

链接：20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)

2、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。

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

二、解题

1、思路分析

这道题，判断括号的有效性，可以使用栈来解决。

在遍历字符串的时候，如果遇到一个左括号时，会期望在后面的遍历时，有一个相同类型的右括号进行闭合，所以可以将这个左括号放入栈顶。

当遇到一个右括号的时候，取出栈顶的左括号进行判断是否是相同类型的括号，如果不是返回false。

遍历结束，栈中没有左括号，说明字符串左括号闭合，返回true，否则返回false。

2、代码实现

采用栈方法解题，将括号存入字典键值对，出栈判断与字典值是否相等，代码参考：

public class Solution {
    public bool IsValid(string s) {
        if (s == "" || s == null) return false;
        // 反着的原因是，进入栈的值必须为左边括号，这样可以判断出栈的值与当前dic的值是否相等
        Dictionary<char, char> dic = new Dictionary<char, char>{{ ']', '[' }, { ')', '(' }, { '}', '{' }};
        var stack = new Stack<char>();
        foreach (var c in s)
        {
            if (dic.ContainsKey(c))
            {
                // 栈为空时说明第一个字符为右括号
                if (stack.Count == 0) return false;
                // 出栈的值与当前dic的值不相等就返回 false
                if (stack.Pop() != dic[c]) return false;
            }
            else
                stack.Push(c);
        }
        return stack.Count == 0 ? true : false;
    }
}

3、时间复杂度

时间复杂度 ： O(n)

其中n是字符串的长度

空间复杂度： O(n+∣Σ∣)，其中 \SigmaΣ 表示字符集，本题中字符串只包含 66 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。

三、总结

注意到有效字符串的长度一定为偶数，因此如果字符串的长度为奇数，我们可以直接返回 False，省去后续的遍历判断过程。