22. 括号生成

22. 括号生成

有效的含义是指的右括号的数量不能超过左括号。
参考官方答案以及评论

1.完全暴力方法

列举出所有的情况，把无效的舍去

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> combinations = new ArrayList<String>();
        generateAll(new char[2 * n], 0, combinations);
        return combinations;
    }

    public void generateAll(char[] current, int pos, List<String> result) {
        if (pos == current.length) {
            if (valid(current)) {
                result.add(new String(current));
            }
        } else {
            current[pos] = '(';
            generateAll(current, pos + 1, result);
            current[pos] = ')';
            generateAll(current, pos + 1, result);
        }
    }

    public boolean valid(char[] current) {
        int balance = 0;
        for (char c: current) {
            if (c == '(') {
                ++balance;
            } else {
                --balance;
            }
            if (balance < 0) {
                return false;
            }
        }
        return balance == 0;
    }
}

2.递归的方法

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        dfs(n,"",res,0,0);
        return res;

    }
    
    //open 代表 ( 的个数  初始值为 0
    //close 代表 ) 的个数 初始值为 0
    //s 初始值为 "" 空串 
    void dfs(int n, String s,List<String> res,int open,int close){
        //截枝条件  close>open  说明 ) 比(多了 不符合
        //并且 ( 个数不能大于n 因为总数2n ()他两加起来是2n
        if(open>n||close>open){
            return;
        }
        if(s.length()==2*n){
            res.add(s);
            return;
        }
        //  (   open+1
        dfs(n,s+"(",res,open+1,close);
        //  )   close+1
        dfs(n,s+")",res,open,close+1);
        
    }
}

3 递归实现，通过减少

和二相似，这个是减少的

class Solution {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        public List<String> generateParenthesis(int n) {
            if(n <= 0){
                return res;
            }
            getParenthesis("",n,n);
            return res;
        }
        // left,right 代表左右括号的数量，用一个少一个
        private void getParenthesis(String str,int left, int right) {
            if(left == 0 && right == 0 ){
                res.add(str);
                return;
            }
            if(left == right){
                //剩余左右括号数相等，下一个只能用左括号
                getParenthesis(str+"(",left-1,right);
            }else if(left < right){
                //剩余左括号小于右括号，下一个可以用左括号也可以用右括号
                if(left > 0){
                    getParenthesis(str+"(",left-1,right);
                }
                getParenthesis(str+")",left,right-1);
            }
        }
    }

等同于如下

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        dfs("",res,n,n);
        return res;
    }

    public void dfs(String s,List<String> res,int open,int close){
        
        if(open<0||close<open){
            return;
        }

        if(open==0&&close==0){
            res.add(s);
            return;
        }

        dfs(s+"(",res,open-1,close);
        dfs(s+")",res,open,close-1);
    }
}

参考：https://leetcode.cn/problems/generate-parentheses/solutions/192912/gua-hao-sheng-cheng-by-leetcode-solution/
https://leetcode.cn/u/yu-niang-niang/