算法笔试题:有效的括号字符串,常规栈思路

2024-05-22 09:00:51 浏览数 (2)

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:给定一个只包含三种字符的字符串:*,写一个函数来检验这个字符串是否为有效字符串。有效字符串具有如下规则:

  1. 任何左括号 ( 必须有相应的右括号 )
  2. 任何右括号 ) 必须有相应的左括号 (
  3. 左括号 ( 必须在对应的右括号之前 )
  4. * 可以被视为单个右括号 ) ,或单个左括号 ( ,或一个空字符串。
  5. 一个空字符串也被视为有效字符串。

示例 1:

代码语言:javascript复制
输入: "()"
输出: True

示例 2:

代码语言:javascript复制
输入: "(*)"
输出: True

示例 3:

代码语言:javascript复制
输入: "(*))"
输出: True

注意:

  1. 字符串大小将在 [1,100] 范围内。

思路

看到匹配括号的,首先想到的是用栈模拟匹配,常规没有*符号情况下,代码可以这样写:

代码语言:javascript复制
public static boolean checkValidString(String s) {
    LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<>();
    char[] chars = s.toCharArray();
    int n = s.length(), i;
    for (i = 0; i < n; i  ) {
        if (chars[i] == '(') {
            stack.offerLast(i);
        } else if (chars[i] == ')') {
            if (!stack.isEmpty()) {
                stack.removeLast();
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
    return stack.isEmpty();
}

字符串中增加了*号,可以变换成() 以及空格,这样一个栈肯定是不行了。增加一个栈来记录*号呢?

计算过程为:

  1. 如果遇到左括号,则将当前下标存入左括号栈。
  2. 如果遇到星号,则将当前下标存入星号栈。
  3. 如果遇到右括号,则需要有一个左括号或星号和右括号匹配,由于星号也可以看成右括号或者空字符串,因此当前的右括号应优先和左括号匹配,没有左括号时和星号匹配:
    • 如果左括号栈不为空,则从左括号栈弹出栈顶元素;
    • 如果左括号栈为空且星号栈不为空,则从星号栈弹出栈顶元素;
    • 如果左括号栈和星号栈都为空,则没有字符可以和当前的右括号匹配,返回 false。

最后如果stackA 和 stackB 还有剩余,再根据符号下标进行比较:

  1. 左括号下标大于星号下标,返回false

具体过程请看代码

代码语言:javascript复制
public static boolean checkValidString(String s) {
	// 记录(下标
    LinkedList<Integer> stackA = new LinkedList<>();
    // 记录*下标
    LinkedList<Integer> stackB = new LinkedList<>();
    char[] chars = s.toCharArray();
    int n = s.length(), i;
    for (i = 0; i < n; i  ) {
        if (chars[i] == '(') {
            // 记录下(下标
            stackA.offerLast(i);
        } else if (chars[i] == '*') {
            // 记录下*下标
            stackB.offerLast(i);
        } else if (chars[i] == ')') {
            // 优先于(进行匹配,没有(则与*匹配,两者都没有说明不能匹配
            if (!stackA.isEmpty()) {
                stackA.removeLast();
            } else if (!stackB.isEmpty()) {
                stackB.removeLast();
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
    while (!stackA.isEmpty() && !stackB.isEmpty()) {
        Integer a = stackA.removeLast();
        Integer b = stackB.removeLast();
        // 如果(在*前,不能匹配
        if (a > b) {
            return false;
        }
    }
    // 最后根据(的情况进行判断,有剩余则说明存在(不能被匹配
    return stackA.isEmpty();
}

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