20. 有效的括号

20. 有效的括号

题目链接：20. 有效的括号(简单)

题目描述

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

题解

思路：这个题目可以利用“栈”来实现。如下图所示，遇到左括号就将它们放入栈中，另外需要注意后遇到的左括号要先闭合，也就是说如果当前的符号为”）“，则栈顶元素必须是”（“才行。

代码(C++)

bool isValid(string s) {
    stack<char> sta;
    //确保s的大小为偶数
    if (s.size() % 2 != 0) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
        //左括号入栈，右括号匹配
        if (s[i] == '(' || s[i] == '{' || s[i] == '[') {
            sta.push(s[i]);
        }
        else if (s[i] == ')') {
            if (!sta.empty() && sta.top() == '(') {
                sta.pop();
            } else {
                return false;
            }
        }
        else if (s[i] == '}') {
            if (!sta.empty() &&sta.top() == '{') {
                sta.pop();
            } else {
                return false;
            }
        }
        else if (s[i] == ']') {
            if (!sta.empty() && sta.top() == '[') {
                sta.pop();
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
    //最后还要判断栈中是否有多余的左括号
    return sta.empty();
}

分析

• 时间复杂度：O(N)，N是字符串的长度

• 空间复杂度：O(N)，N是字符串的长度

另外，还可以在遍历s时，如果遇到左括号，就将相应的右括号入栈，在遇到右括号时，只用比较当前元素和栈顶相不相等，这样使得代码更简洁，而时间复杂度和空间复杂度不变。

代码(C++)

bool isValid2(string s) {
    stack<char> sta;
    //确保s的大小为偶数
    if (s.size() % 2 != 0) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
        if (s[i] == '(')  sta.push(')');
        else if (s[i] == '[')  sta.push(']');
        else if (s[i] == '{')  sta.push('}');
        else if (sta.empty() || sta.top() != s[i]) return false;
        else sta.pop();
    }
    //最后还要判断栈中是否有多余的左括号
    return sta.empty();
}