C++ 括号匹配 [LeetCode 20]

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。

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
 
提示：
1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 '()[]{}' 组成

链接：https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses

 

思路：

用两个栈，pre栈把所有符号全都入栈，post栈取pre栈顶top（）入栈，同时pre栈pop（）栈顶。

对pre栈开始循环，如果括号能够匹配的话，那么左括号（ { [ 一定在pre栈中，右括号一定在post栈中，因为pre栈从上往下的顺序与字符串的顺序相反。

当pre栈的栈顶为左括号时，比较post栈顶，如果能组成一对括号，那么两个栈同时pop。否则直接返回false。

当pre栈的栈顶为右括号时，将栈顶元素入post栈，然后pre栈pop。

当遍历完pre栈后唯一正确的结果是，这两个栈全为空，否则为false。

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if(s.size()%2!=0) return false;
        stack<char> preStack;
        stack<char> postStack;
        for(int i=0;i<s.size();i++)
        {
            preStack.push(s[i]);
        }
        postStack.push(preStack.top());
        preStack.pop();
        while(preStack.size()!=0)
        {
            switch(preStack.top())
            {
                case '(':
                if(postStack.size()!=0&&postStack.top()==')')
                {
                    preStack.pop();
                    postStack.pop();
                }
                else
                 return false;
                break;
                case ')':
                postStack.push(preStack.top());
                preStack.pop();
                break;
                case '{':
                if(postStack.size()!=0&&postStack.top()=='}')
                {
                    preStack.pop();
                    postStack.pop();
                }
                else 
                return false;
                break;
                case '}':
                postStack.push(preStack.top());
                preStack.pop();
                break;
                case '[':
                if(postStack.size()!=0&&postStack.top()==']')
                {
                    preStack.pop();
                    postStack.pop();
                }
                else 
                return false;
                break;
                case ']':
                postStack.push(preStack.top());
                preStack.pop();
                break;
            }
        }
        if(postStack.size()!=0||preStack.size()!=0) return false;
        else return true;
    }
};

运行4ms，内存6.4M，结果双排名都为个位数，惨不忍睹，因为开辟了两个栈，循环内的语句涉及大量的入栈出栈操作。

参考https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses/solution/dai-ma-sui-xiang-lu-dai-ni-gao-ding-zhan-x3xw/的思路：

 

 

括号不匹配的情况无外乎三种： ( ( [ ] ) ， ( ( } )  ，[ ( ) ] } }

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<int> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == '(') st.push(')');
            else if (s[i] == '{') st.push('}');
            else if (s[i] == '[') st.push(']');
            // 第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号 return false
            // 第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有我们要匹配的字符。所以return false
            else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
            else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等，栈弹出元素
        }
        // 第一种情况：此时我们已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false，否则就return true
        return st.empty();
    }
};

运行0ms,内存6.3M，还是因为栈的原因，有额外空间。

还有一种比较取巧的做法是将遍历字符串，将其中的“()”，“{}”，“[]”替换为“”，最后看字符串是否为空，有兴趣的可以自己实现下