删除最外层括号

删除最外层括号(leetCode 1021)

有效括号字符串为空 ("")、"(" + A + ")" 或 A + B，其中 A 和 B 都是有效的括号字符串，+ 代表字符串的连接。例如，""，"()"，"(())()" 和 "(()(()))" 都是有效的括号字符串。

如果有效字符串 S 非空，且不存在将其拆分为 S = A+B 的方法，我们称其为原语（primitive），其中 A 和 B 都是非空有效括号字符串。

给出一个非空有效字符串 S，考虑将其进行原语化分解，使得：S = P_1 + P_2 + ... + P_k，其中 P_i 是有效括号字符串原语。

对 S 进行原语化分解，删除分解中每个原语字符串的最外层括号，返回 S 。

示例 1：

输入："(()())(())"
输出："()()()"
解释：
输入字符串为 "(()())(())"，原语化分解得到 "(()())" + "(())"，
删除每个部分中的最外层括号后得到 "()()" + "()" = "()()()"。

示例 2：

输入："(()())(())(()(()))"
输出："()()()()(())"
解释：
输入字符串为 "(()())(())(()(()))"，原语化分解得到 "(()())" + "(())" + "(()(()))"，
删除每个部分中的最外层括号后得到 "()()" + "()" + "()(())" = "()()()()(())"。

示例 3：

输入："()()"
输出：""
解释：
输入字符串为 "()()"，原语化分解得到 "()" + "()"，
删除每个部分中的最外层括号后得到 "" + "" = ""。

提示

1. S.length <= 10000
2. S[i] 为 "(" 或 ")"
3. S 是一个有效括号字符串

1. 暴力解法

• 定义容器存储（删除最外层括号的）原语子串。
  • StringBuilder sb = new StringBuilder();
• 定义左右括号计数器 + 原语串结尾标识。
  • int left = 0, right = 0, lastOpr = 0;
• 遍历字符串，遇到对应括号，计数器自增。
• 检查是否到达原语结尾，截取不包含最外层的原语子串拼接到容器中。

class Solution {
    public String removeOuterParentheses(String S) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int left = 0, right = 0, lastOpr = 0;
        for (int i = 0; i < S.length(); i++) {
            char c = S.charAt(i);
            if (c == '(') {
                left++;
            } else if (c == ')') {
                right++;
            }
            if(left == right) {
                sb.append(S.substring(++lastOpr, i));
                lastOpr = i + 1;
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

也可用一个计数器代替左右括号计数器
即 左括号+1，右括号-1，为0则为找到一个完整的原语串

class Solution {
    public String removeOuterParentheses(String S) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int count = 0, lastOpr = 0;
        for (int i = 0; i < S.length(); i++) {
            char c = S.charAt(i);
            if (c == '(') {
                count++;
            } else if (c == ')') {
                count--;
            }
            if(count == 0) {
                sb.append(S.substring(lastOpr + 1, i));
                lastOpr = i + 1;
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

2. 栈解法

遇到左括号压栈
遇到右括号弹栈
栈空则为找到一个完整的原语字符串

class Solution {
    public String removeOuterParentheses(String S) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int lastOpr = 0;
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < S.length(); i++) {
            char c = S.charAt(i);
            if (c == '(') {
                stack.push(c);
            } else if (c == ')') {
                stack.pop();
            }
            if (stack.isEmpty()) {
                sb.append(S.substring(++lastOpr, i));
                lastOpr = i + 1;
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

3. 优化解法

省去最后截取步骤

class Solution {
    public String removeOuterParentheses(String S) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int count = 0;
        for (char c : S.toCharArray()) {
            if(c == '(') { 
                if (count > 0) {  
                    sb.append(c); 
                }
                count++;
            } else if (c == ')') { 
                count-- ;
                if (count > 0) {
                    sb.append(c);
                }
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}