• [LeetCode] 1963. Minimum Number of Swaps to Make the String Balanced


    You are given a 0-indexed string s of even length n. The string consists of exactly n / 2 opening brackets '[' and n / 2 closing brackets ']'.

    A string is called balanced if and only if:

    • It is the empty string, or
    • It can be written as AB, where both A and B are balanced strings, or
    • It can be written as [C], where C is a balanced string.

    You may swap the brackets at any two indices any number of times.

    Return the minimum number of swaps to make s balanced.

    Example 1:

    Input: s = "][]["
    Output: 1
    Explanation: You can make the string balanced by swapping index 0 with index 3.
    The resulting string is "[[]]".
    

    Example 2:

    Input: s = "]]][[["
    Output: 2
    Explanation: You can do the following to make the string balanced:
    - Swap index 0 with index 4. s = "[]][][".
    - Swap index 1 with index 5. s = "[[][]]".
    The resulting string is "[[][]]".
    

    Example 3:

    Input: s = "[]"
    Output: 0
    Explanation: The string is already balanced.

    Constraints:

    • n == s.length
    • 2 <= n <= 106
    • n is even.
    • s[i] is either '[' or ']'.
    • The number of opening brackets '[' equals n / 2, and the number of closing brackets ']' equals n / 2.

    使字符串平衡的最小交换次数。

    给你一个字符串 s ,下标从 0 开始 ,且长度为偶数 n 。字符串 恰好 由 n / 2 个开括号 '[' 和 n / 2 个闭括号 ']' 组成。

    只有能满足下述所有条件的字符串才能称为 平衡字符串 :

    字符串是一个空字符串,或者
    字符串可以记作 AB ,其中 A 和 B 都是 平衡字符串 ,或者
    字符串可以写成 [C] ,其中 C 是一个 平衡字符串 。
    你可以交换 任意 两个下标所对应的括号 任意 次数。

    返回使 s 变成 平衡字符串 所需要的 最小 交换次数。

    来源:力扣(LeetCode)
    链接:https://leetcode-cn.com/problems/minimum-number-of-swaps-to-make-the-string-balanced
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    这道题我给出两种思路。

    第一种思路涉及到stack + 贪心。这里我需要一个stack,stack里面放的永远是左括号。当我遇到左括号的时候我都无条件放入stack;当我遇到右括号的时候,如果此时栈不为空同时栈顶元素是左括号,那么我就stack.pop(),意思是我就把这一对括号配对了。但是如果栈为空同时当前是一个右括号的话,我就知道我一定要 swap 这个右括号了,否则结果就错了。所以我会把当前这个单独的右括号变为左括号再入栈。

    时间O(n)

    空间O(n)

    Java实现

     1 class Solution {
     2     public int minSwaps(String s) {
     3         Stack<Character> stack = new Stack<>();
     4         int swap = 0;
     5         for (char c : s.toCharArray()) {
     6             if (c == '[') {
     7                 stack.push(c);
     8             } else {
     9                 if (!stack.isEmpty() && stack.peek() == '[') {
    10                     stack.pop();
    11                 } else if (stack.isEmpty()) {
    12                     swap++;
    13                     stack.push('[');
    14                 }
    15             }
    16         }
    17         return swap;
    18     }
    19 }

    第二种思路类似第一种,但是找的东西的定义略有区别。首先我创建一个变量 size 记录需要swap的括号个数。我们还是照着配对的原则,如果当前我遇到一个左括号,我就 size++,意思是我需要找一个配对;如果我遇到一个右括号,同时当前 size 大于0的话(意思是前面有单独的左括号可供配对),我就 size--,这样就能配对了。最后返回的是需要配对的半括号 / 2。

    时间O(n)

    空间O(1)

    Java实现

     1 class Solution {
     2     public int minSwaps(String s) {
     3         int size = 0;
     4         for (char c : s.toCharArray()) {
     5             if (c == '[') {
     6                 size++;
     7             } else {
     8                 if (size > 0) {
     9                     size--;
    10                 }
    11             }
    12         }
    13         return (size + 1) / 2;
    14     }
    15 }

    LeetCode 题目总结

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