问答题8题:有效的括号

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:

  1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
  2. 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
1/** 2 * @param {string} s 3 * @return {boolean} 4 */ 5var isValid = function(s) { 6 7};
难度:
更新时间:2022-05-17

参考答案:

判断括号的有效性可以使用「栈」这一数据结构来解决。

我们遍历给定的字符串 s。当我们遇到一个左括号时,我们会期望在后续的遍历中,有一个相同类型的右括号将其闭合。由于后遇到的左括号要先闭合,因此我们可以将这个左括号放入栈顶。

当我们遇到一个右括号时,我们需要将一个相同类型的左括号闭合。此时,我们可以取出栈顶的左括号并判断它们是否是相同类型的括号。如果不是相同的类型,或者栈中并没有左括号,那么字符串 s 无效,返回 false。为了快速判断括号的类型,我们可以使用哈希表存储每一种括号。哈希表的键为右括号,值为相同类型的左括号。

在遍历结束后,如果栈中没有左括号,说明我们将字符串 s 中的所有左括号闭合,返回 true,否则返回 false。

注意到有效字符串的长度一定为偶数,因此如果字符串的长度为奇数,我们可以直接返回 false,省去后续的遍历判断过程。

1var isValid = function(s) { 2 const n = s.length; 3 if (n % 2 === 1) { 4 return false; 5 } 6 const pairs = new Map([ 7 [')', '('], 8 [']', '['], 9 ['}', '{'] 10 ]); 11 const stk = []; 12 for (let ch of s){ 13 if (pairs.has(ch)) { 14 if (!stk.length || stk[stk.length - 1] !== pairs.get(ch)) { 15 return false; 16 } 17 stk.pop(); 18 } 19 else { 20 stk.push(ch); 21 } 22 }; 23 return !stk.length; 24};

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是字符串 s 的长度。

  • 空间复杂度:O(n+∣Σ∣),其中 Σ 表示字符集,本题中字符串只包含 6 种括号,Σ = 6。栈中的字符数量为 O(n),而哈希表使用的空间为 O(|Σ|),相加即可得到总空间复杂度。

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