算法达人-李楠教你搞定LeetCode第22题：括号生成，助你在算法海洋中乘风破浪！

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2023-01-27 18:06:57

算法题的魅力：深入剖析 LeetCode 第 22 题：括号生成

探索算法题的独特魅力

算法题在计算机科学领域独树一帜，它们不仅考验你的编程能力，更考验你的思维方式和解决问题的能力。这些难题迫使你用有限的时间和资源解决复杂的问题，从中可以收获无穷的成就感和知识。

LeetCode 第 22 题：括号生成

LeetCode 第 22 题：“括号生成”便是这样一道经典的算法题。它要求你生成所有有效的括号组合，有效的意思是括号必须成对出现，不能嵌套。

起初看似简单的这道题，却蕴含着不少技巧和诀窍。掌握它们，不仅能让你轻松解决本题，还能举一反三，解决其他类似的算法题。

解题思路：层层递进，拆分难题

解决本题的方法有很多，这里介绍一种较为简单易懂的思路：

分类： 将括号分成左括号和右括号。
使用栈： 将左括号压入栈中，遇到右括号时从栈中弹出左括号。若栈中没有左括号，则右括号无效。
检验有效性： 遍历完整个字符串后，若栈中没有左括号，则为有效括号组合。

技巧和窍门：锦上添花，事半功倍

栈的妙用： 栈是处理成对元素的绝佳工具，左括号进栈，右括号出栈，简化了代码逻辑。
注重顺序： 括号成对出现，顺序至关重要，必须严格按照顺序生成组合。
递归的魅力： 递归可以将复杂问题分解为子问题，在本题中，可以生成不同长度的有效组合。

进阶挑战：一招制敌，步步为营

如果你已经掌握了基本解法，不妨尝试以下进阶挑战：

生成有效组合，计算数量。
生成有效组合，按字典序排列。
生成有效组合，按长度排列。

提升编码思维和能力：算法题的价值

算法题是提升编码思维和编程能力的利器。通过解决算法题，你可以磨炼逻辑思维、解决问题的能力和编程技巧。如果你渴望成为一名优秀的程序员，算法题不可或缺。

代码示例：深入浅出，代码演示

def generate_parenthesis(n):
  """
  生成所有有效的括号组合。

  参数：
    n: 括号对的数量

  返回：
    list[str]: 有效括号组合的列表
  """

  # 初始化结果列表和栈
  result = []
  stack = []

  def backtrack(left, right):
    """
    递归回溯函数。

    参数：
      left: 左括号的数量
      right: 右括号的数量
    """

    # 如果左右括号都用完了，则说明是一个有效的括号组合
    if left == 0 and right == 0:
      result.append(''.join(stack))
      return

    # 如果左括号的数量大于 0，则可以添加左括号
    if left > 0:
      stack.append('(')
      backtrack(left - 1, right)
      stack.pop()

    # 如果右括号的数量大于左括号的数量，则可以添加右括号
    if right > left:
      stack.append(')')
      backtrack(left, right - 1)
      stack.pop()

  # 开始回溯
  backtrack(n, n)

  return result