20. 有效的括号

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，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。
注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

输入: "()"
输出: true

示例 2:

输入: "()[]{}"
输出: true

示例 3:

输入: "(]"
输出: false

示例 4:

输入: "([)]"
输出: false

示例 5:

输入: "{[]}"
输出: true

思路

栈先入后出特点恰好与本题括号排序特点一致，即若遇到左括号入栈，遇到右括号时将对应栈顶左括号出栈，则遍历完所有括号后 stack 仍然为空；
建立哈希表 dic 构建左右括号对应关系：key左括号，value右括号；建立栈 stack，遍历字符串 s 并按照算法流程一一判断。
如果 c 是左括号，则入栈 push；
否则通过哈希表判断括号对应关系，若 stack 栈顶出栈括号 stack.pop() 与当前遍历括号 c 不对应，则提前返回 false
解决边界问题：
栈 stack 为空： 此时 stack.pop() 操作会报错；
因此，我们采用一个取巧方法，给 stack 赋初值 ? ，并在哈希表 dic 中建立 key: '?'，value:'?′ 的对应关系予以配合。此时当 stack 为空且 c 为右括号时，可以正常提前返回 false；
字符串 s 以左括号结尾： 此情况下可以正常遍历完整个 s，但 stack 中遗留未出栈的左括号；
因此，最后需返回 len(stack) == 1，以判断是否是有效的括号组合。

python3解法1

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        # 为什么要存储"?":"?"，如果遇到右括号的时候，在执行dic[stack.pop()]的时候不会报错
        dic = {"(":")","[":"]","{":"}","?":"?"}
        # 为什么stack不能是空的，如果为空，当遇到右括号的时候，stack.pop会出错
        stack = ["?"]
        for c in s:
            if c in dic:
                stack.append(c)
            elif dic[stack.pop()] != c:
                return False
        return len(stack) == 1

python3解法2

def isValid2(s):
    if len(s) == 0 or len(s) % 2 != 0: return False
    # 创建一个字典，存储括号的对应关系
    char_map = {"(": ")", "{": "}", "[": "]"}
    # 创建一个栈，遇到左括号就入栈，右括号就出栈
    stack = []
    for c in s:
        if c in char_map:
            # 将左括号入栈
            stack.append(c)
        else:
            # 当前字符是右括号，则将栈顶元素出栈，找到对应右括号，判断是否与当前括号一致
            if not stack or char_map[stack.pop()] != c:
                return False
    # 字符串遍历结束之后，栈不为空，则说明还有左括号在栈内
    if len(stack) != 0:
        return False
    return True

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses

最后编辑于：2021.04.04 17:11:56