力扣20题「有效的括号」新手教程
题目深度解析
题目要求判断一个只包含括号字符的字符串是否有效。
关键点：
1.有效定义?：括号必须正确闭合
2.每种右括号必须对应相同类型的左括号
3.括号必须以正确顺序闭合
特殊情况?：
1.空字符串视为有效
2.奇数长度字符串直接无效
3.括号类型?：小括号()、中括号[]、大括号{}
生活场景类比
想象你在玩俄罗斯套娃：
1.每个打开的娃娃必须对应一个相同样式的关闭动作
2.必须先关闭最近打开的娃娃
3.最后所有娃娃都应被正确关闭
解题步骤详解
1.快速判断?：检查字符串长度是否为奇数
2.栈结构应用?：
遇到左括号：压入栈
遇到右括号：检查栈顶是否匹配
最终验证?：检查栈是否为空
注意事项
1.提前长度检查避免无效遍历
2.使用栈的LIFO特性
完整注释代码
classSolution{
public:
//判断是否为左括号的辅助函数
boolIsLift(chara){
if(a==(ora==[ora=={){
returntrue;
}
returnfalse;
}
boolisValid(strings){
//奇数长度直接返回false
if(s.size()1)returnfalse;
stackchars1;//用于存储左括号的栈
for(inti=0;is.size();i++){
if(IsLift(s[i])){
//左括号入栈
s1.push(s[i]);
}
else{
//栈为空时遇到右括号
if(s1.empty()){
returnfalse;
}
else{
//检查括号是否匹配
if((s1.top()==(ands[i]==))or
(s1.top()==[ands[i]==])or
(s1.top()=={ands[i]==})){
s1.pop();//匹配则弹出栈顶
}
else{
returnfalse;//不匹配直接返回false
}
}
}
}
//最终检查栈是否为空
if(s1.empty())returntrue;
returnfalse;
}
};
算法分析
时间复杂度?：O(n)只需一次遍历
空间复杂度?：O(n)最坏情况下需要存储所有左括号
算法优势?：
利用栈结构完美匹配括号特性
提前长度检查优化性能
常见错误?：
忽略空栈时的右括号
忘记最后检查栈是否为空
这个解法展示了栈数据结构的典型应用场景，是处理括号匹配类问题的标准解法。理解这个算法有助于掌握更多栈的应用场景。