2-101-(LeetCode-20) 有效的括号

1.题目

 

 

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

 

2.解法

2.1 解法一：利用栈

思路

是使用一个栈来存储左括号，然后遍历字符串中的每个字符，

• 如果是左括号就入栈，
• 如果是右括号就出栈并和栈顶元素比较是否匹配。
  • 如果不匹配或者栈为空，就说明字符串不是有效的括号。

最后遍历完字符串后，还要检查栈是否为空，如果不为空，也说明字符串不是有效的括号。

代码逻辑

使用栈

• 创建一个空栈，用来存储左括号
• 遍历字符串中的每个字符
  • 如果是左括号，就将其入栈
  • 如果是右括号，就将栈顶元素出栈，并判断是否和右括号匹配
    • 如果不匹配或者栈为空，就返回false，表示字符串不是有效的括号
• 遍历完字符串后，检查栈是否为空
  • 如果不为空，就返回false，表示字符串不是有效的括号
  • 如果为空，就返回true，表示字符串是有效的括号

具体实现

// 解法1：使用栈
class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (char c : s.toCharArray()) {
            // 遇到左括号就入栈
            if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
                stack.push(c);
            } else {
                // 遇到右括号就出栈并比较
                if (stack.isEmpty()) return false;
                char top = stack.pop();
                if (c == ')' && top != '(') return false;
                if (c == ']' && top != '[') return false;
                if (c == '}' && top != '{') return false;
            }
        }
        // 最后判断栈是否为空
        return stack.isEmpty();
    }
}

　　

2.1 解法二 ：利用栈+使用ASCII码

思路

这个解法利用了栈的先进后出的特性，遇到左括号就进栈，遇到右括号就出栈配对。它还用了ASCII码的差值来判断是否是匹配的括号。

思路是利用ASCII码的特性，如果两个括号是匹配的，那么它们的ASCII码值之差不会超过2。所以也是使用一个栈来存储左括号，然后遍历字符串中的每个字符，如果是左括号就入栈，如果是右括号就出栈并和栈顶元素比较它们的ASCII码值之差是否小于等于2。如果不是或者栈为空，就说明字符串不是有效的括号。最后遍历完字符串后，还要检查栈是否为空，如果不为空，也说明字符串不是有效的括号。

代码逻辑

使用ASCII码

• 创建一个空栈，用来存储左括号
• 遍历字符串中的每个字符
  • 如果是左括号，就将其入栈
  • 如果是右括号，就将栈顶元素出栈，并计算它们的ASCII码值之差
    • 如果差值大于2或者栈为空，就返回false，表示字符串不是有效的括号
• 遍历完字符串后，检查栈是否为空
  • 如果不为空，就返回false，表示字符串不是有效的括号
  • 如果为空，就返回true，表示字符串是有效的括号

具体实现

// 解法2：使用ASCII码
class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (char c : s.toCharArray()) {
            // 遇到左括号就入栈
            if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
                stack.push(c);
            } else {
                // 遇到右括号就出栈并比较ASCII码差值
                if (stack.isEmpty()) return false;
                char top = stack.pop();
                if (Math.abs(c - top) > 2) return false;
            }
        }
        // 最后判断栈是否为空
        return stack.isEmpty();
    }
}

　　

 

2.2 解法三

　　还有一些其他解法，都差不太多

它用了HashMap来保存左右括号的配对关系，然后用栈来判断是否匹配：

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        //创建一个HashMap，存储左右括号的配对关系
        HashMap<Character, Character> map = new HashMap<>();
        map.put(')', '(');
        map.put(']', '[');
        map.put('}', '{');
        //创建一个栈，存储左括号
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        //遍历字符串
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            //获取当前字符
            char c = s.charAt(i);
            //如果是右括号，就判断栈是否为空，以及栈顶元素是否与当前元素匹配
            if (map.containsKey(c)) {
                if (stack.isEmpty() || stack.pop() != map.get(c)) {
                    return false;
                }
            } else {
                //如果是左括号，就入栈
                stack.push(c);
            }
        }
        //遍历完后，判断栈是否为空，如果为空，说明所有的括号都匹配了，返回true
        return stack.isEmpty();
    }
}

　　

3.总结