LeetCode题解—有效的括号(栈)

简介: 说完了链表,我们再看看栈。

前言


说完了链表,我们再看看栈。


理解栈


栈是什么,很金典的比喻就是把 比喻成叠盘子,一个个叠上去,然后拿的时候会先拿最上面的,也就是最后叠上去的那个。


先进者后出、后进者先出,这就是栈结构


实际应用


那么栈在实际应用中有什么场景呢?


可太多了,比如Activity中的任务栈,编译器实现方法表达式,浏览器的前进后退。

这里拿浏览器的前进后退做例子。


  • 在浏览器中,每打开一个页面,就把这个页面入栈,然后点击后退的时候就将页面出栈。这是不是挺像Activity页面的任务栈的。
  • 如果有前进功能,那么就再需要一个栈,当点击后退的时候,就把页面从A栈出,然后进入B栈,这样点击前进的时候,就能从B栈重新回到A栈了。


1)浏览网页,每打开一个网页就入栈A。比如这里打开了网页M和网页N。


10.png


2)点击后退,网页N出栈A,入栈B。


11.png


3)点击前进,网页N出栈B,入栈A。


12.png


Java中的栈类


在Java中,栈的对应类为Stack


//初始化栈
Stack<String> stack =new Stack<String>();
//入栈
stack.push("test");
//出栈,返回出栈的元素
String str=stack.pop();


算法题


还是老样子,来一题栈相关的算法题。


题目


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 4:输入:s = "([)]" 输出:false

示例 5:输入:s = "{[]}" 输出:true


解法


解法就是利用栈了。


遇到左括号入栈,遇到右括号就把相应的左括号出栈,如果右括号和要出栈的这个元素不一致,就说明括号没有成对。


关于左括号和右括号的对应关系,可以用HashMap来存储,来一起看看:


public boolean isValid(String s) {
        int n = s.length();
        if (n % 2 == 1) {
            return false;
        }
        Map<Character, Character> pairs = new HashMap<Character, Character>() {{
            put(')', '(');
            put(']', '[');
            put('}', '{');
        }};
        Deque<Character> stack = new LinkedList<Character>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            if (pairs.containsKey(ch)) {
                if (stack.isEmpty() || stack.peek() != pairs.get(ch)) {
                    return false;
                }
                stack.pop();
            } else {
                stack.push(ch);
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }


也有比较灵活的办法,就是入栈的时候就确定好括号的对应关系,直接入栈左括号对应的右括号。


public boolean isValid(String s) {
        if(s.isEmpty())
            return true;
        Stack<Character> stack=new Stack<Character>();
        for(char c:s.toCharArray()){
            if(c=='(')
                stack.push(')');
            else if(c=='{')
                stack.push('}');
            else if(c=='[')
                stack.push(']');
            else if(stack.empty()||c!=stack.pop())
                return false;
        }
        if(stack.empty())
            return true;
        return false;
    }


时间复杂度


需要遍历字符串,所以时间复杂度为 O(n)


空间复杂度


栈的字符数量最大为n,Map数量为3,所以空间复杂度就是O(n)


参考


https://time.geekbang.org/column/article/41222

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