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20. 有效的括号

English Version

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：

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。
3. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

 

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

 

提示：

• 1 <= s.length <= 104
• s 仅由括号 '()[]{}' 组成

解法

方法一：栈

遍历括号字符串 $s$，遇到左括号时，压入当前的左括号；遇到右括号时，弹出栈顶元素（若栈为空，直接返回 false），判断是否匹配，若不匹配，直接返回 false。

也可以选择遇到左括号时，将右括号压入栈中；遇到右括号时，弹出栈顶元素（若栈为空，直接返回 false），判断是否是相等。若不匹配，直接返回 false。

两者的区别仅限于括号转换时机，一个是在入栈时，一个是在出栈时。

遍历结束，若栈为空，说明括号字符串有效，返回 true；否则，返回 false。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 为括号字符串 $s$ 的长度。

Python3

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stk = []
        d = {'()', '[]', '{}'}
        for c in s:
            if c in '({[':
                stk.append(c)
            elif not stk or stk.pop() + c not in d:
                return False
        return not stk

Java

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Deque<Character> stk = new ArrayDeque<>();
        for (char c : s.toCharArray()) {
            if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {
                stk.push(c);
            } else if (stk.isEmpty() || !match(stk.pop(), c)) {
                return false;
            }
        }
        return stk.isEmpty();
    }

    private boolean match(char l, char r) {
        return (l == '(' && r == ')') || (l == '{' && r == '}') || (l == '[' && r == ']');
    }
}

C++

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        string stk;
        for (char c : s) {
            if (c == '(' || c == '{' || c == '[')
                stk.push_back(c);
            else if (stk.empty() || !match(stk.back(), c))
                return false;
            else
                stk.pop_back();
        }
        return stk.empty();
    }

    bool match(char l, char r) {
        return (l == '(' && r == ')') || (l == '[' && r == ']') || (l == '{' && r == '}');
    }
};

Go

func isValid(s string) bool {
	stk := []rune{}
	for _, c := range s {
		if c == '(' || c == '{' || c == '[' {
			stk = append(stk, c)
		} else if len(stk) == 0 || !match(stk[len(stk)-1], c) {
			return false
		} else {
			stk = stk[:len(stk)-1]
		}
	}
	return len(stk) == 0
}

func match(l, r rune) bool {
	return (l == '(' && r == ')') || (l == '[' && r == ']') || (l == '{' && r == '}')
}

JavaScript

/**
 * @param {string} s
 * @return {boolean}
 */
var isValid = function (s) {
    let stk = [];
    for (const c of s) {
        if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {
            stk.push(c);
        } else if (stk.length == 0 || !match(stk[stk.length - 1], c)) {
            return false;
        } else {
            stk.pop();
        }
    }
    return stk.length == 0;
};

function match(l, r) {
    return (
        (l == '(' && r == ')') ||
        (l == '[' && r == ']') ||
        (l == '{' && r == '}')
    );
}

Ruby

# @param {String} s
# @return {Boolean}
def is_valid(s)
  stack = ''
  s.split('').each do |c|
    if ['{', '[', '('].include?(c)
      stack += c
    else
      if c == '}' && stack[stack.length - 1] == '{'

        stack = stack.length > 1 ? stack[0..stack.length - 2] : ""
      elsif c == ']' && stack[stack.length - 1] == '['
        stack = stack.length > 1 ? stack[0..stack.length - 2] : ""
      elsif c == ')' && stack[stack.length - 1] == '('
        stack = stack.length > 1 ? stack[0..stack.length - 2] : ""
      else
        return false
      end
    end
  end
  stack == ''
end

TypeScript

const map = new Map([
    ['(', ')'],
    ['[', ']'],
    ['{', '}'],
]);

function isValid(s: string): boolean {
    const stack = [];
    for (const c of s) {
        if (map.has(c)) {
            stack.push(map.get(c));
        } else if (stack.pop() !== c) {
            return false;
        }
    }
    return stack.length === 0;
}

Rust

use std::collections::HashMap;

impl Solution {
    pub fn is_valid(s: String) -> bool {
        let mut map = HashMap::new();
        map.insert('(', ')');
        map.insert('[', ']');
        map.insert('{', '}');
        let mut stack = vec![];
        for c in s.chars() {
            if map.contains_key(&c) {
                stack.push(map[&c]);
            } else if stack.pop().unwrap_or(' ') != c {
                return false;
            }
        }
        stack.len() == 0
    }
}

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