[Leetcode][第20题][JAVA][有效的括号][栈][HashMap]

【问题描述】[中等]

【解答思路】

1. 栈

如果是一个合法的括号序列，遍历到一个右括号(i)时，那么它的前一个括号(i-1)必定是它的另一半(左括号)。反之不是它的另一半或者前面没有括号时，那这个序列必定是非法括号序列。
思路：利用一个stack辅助保存括号，遇见左括号时入栈对应的右括号，遇到右括号时

栈空，证明前面没有匹配括号多余的右括号
栈非空弹出栈顶元素进行比较操作
最后判断栈是否为空
空括号匹配
非空多余的左括号

要么在入栈时根据不同类别入栈右括号要么出栈的时候根部不同类别作判断至少进行一次分类讨论
时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(N)

优秀代码
class Solution {public boolean isValid(String s) {int len = s.length();if (s == null || len == 0) return true;if (len % 2 != 0) {// 如果长度为奇数，必然至少有一个括号没有匹配return false;}Deque<Character> stack = new ArrayDeque<>();for (char ch : s.toCharArray()) {if (ch == '(') {stack.addLast(')');} else if (ch == '[') {stack.addLast(']');} else if (ch == '{') {stack.addLast('}');} else if (stack.isEmpty() || stack.removeLast() != ch) {return false;}}return stack.isEmpty();}
}

   public boolean isValid(String s) {if(s.isEmpty())return true;Stack<Character> stack=new Stack<Character>();int n = s.length();for(int i = 0;i<n;i++){char a = s.charAt(i);if(a=='(')stack.push(')');else if(a=='{')stack.push('}');else if(a=='[')stack.push(']');else{if(stack.isEmpty()||stack.pop()!=a ){return false;}}}return stack.isEmpty();}

借助栈，对字符串进行字符遍历，如果字符是左括号，则入栈，左括号为’(’，’{’，’[’，如果字符是右括号，则出栈，并将右括号与左括号联合比较，判断是否可以组成有效的括号，有效括号是"()"，"{}"，"[]"，如果不能组成，则返回错误

class Solution {public boolean isValid(String s) {Stack<Character> stack = new Stack<>();for (int i = 0; i < s.length(); i++) {char c = s.charAt(i);if (c == '{' || c == '(' || c == '[') {stack.push(c);} else {char p = stack.empty() ? '\0' : stack.pop();if ((c == '}' && p != '{') || (c == ']' && p != '[')|| (c == ')' && p != '(')) {return false;}}}return stack.empty();}
}

2. HashMap

时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(1)

public boolean isValid(String s) {if (s == null) {// 如果输入字符为空没有必要继续下去，直接返回falsereturn false;}int len = s.length();if (len % 2 != 0) {// 如果长度为奇数，必然至少有一个括号没有匹配return false;}Map<Character, Character> pairs = new HashMap<>();pairs.put(')', '(');pairs.put(']', '[');pairs.put('}', '{');Deque<Character> stack = new LinkedList<>();for (int i = 0; i < len; i++) {char current = s.charAt(i);if (pairs.containsKey(current)) {// 如果栈已经为空了，说明右括号比左括号多，不匹配，直接返回false// 当第一次出现右括号的时候， 栈顶元素必然为左括号，不然不匹配，直接返回falseif (stack.isEmpty() || stack.peek() != pairs.get(current)) {return false;}stack.pop();} else {stack.push(current);}}// 如果最后栈不为空，说明左括号多于右括号，不匹配，返回falsereturn stack.isEmpty();
}

【总结】

1. 优化

1.1 判断长度为奇数时直接返回错误
1.2 使用Deque 代替 stack
stack在基于数组实现上效率低扩容效率低

初始化
Deque<Character> stack = new ArrayDeque<>();
Deque<Character> stack = new LinkedList<>();

1.3 字符串转z字符数组遍历速度较快

String s;
char[] ch=s.toCharArray()；

2.Deque

参考文章：https://www.cnblogs.com/lxyit/p/9017350.html

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