LeetCode有效括号，为何我的代码报错了？原来这里面有坑！

2024-01-30 08:45:25

是否曾对LeetCode上看似简单的「有效的括号」问题感到疑惑，却发现自己的代码始终报着让你一头雾水的错误？不用担心，你并不孤单！在这个代码迷宫中，许多程序员都曾陷入过同样的困境。让我们揭开这道题目的幕后黑手，探索隐藏的陷阱和解决它们的巧妙方法。

1. 问题的本质

LeetCode「有效的括号」问题要求我们判断一个只包含括号字符(', ')', {, }', [``, ]`的字符串是否有效。有效意味着括号成对出现，且成对的括号类型匹配，并且左括号必须先于对应的右括号。

2. 常见的陷阱

编写「有效的括号」代码时，最常见的陷阱包括：

括号顺序不匹配： 例如，序列'(]'是不合法的，因为右括号']'出現在左括号'('之前。
括号类型不匹配： 例如，序列'{]'是不合法的，因为右括号']'与左括号'{'类型不匹配。
左括号多于右括号，或反之： 例如，序列'((['是不合法的，因为左括号比右括号多。

3. 解决方法：巧用栈

解决「有效的括号」问题的关键在于使用栈数据结构。栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的线性数据结构。我们可以将左括号压入栈中，当遇到右括号时，检查栈顶元素是否为与该右括号匹配的左括号。如果是，则弹出栈顶元素，表示一对括号匹配成功；否则，字符串无效。

例如，对于字符串'()[]{}'，我们可以按如下步骤操作：

左括号'('入栈。
右括号')'与栈顶左括号'('匹配，弹出栈顶元素。
左括号'['入栈。
右括号']'与栈顶左括号'['匹配，弹出栈顶元素。
左括号'{'入栈。
右括号'}'与栈顶左括号'{'匹配，弹出栈顶元素。
栈为空，说明所有括号都成对匹配，字符串有效。

4. 代码实现

def is_valid(s: str) -> bool:
  """
  判断一个只包含括号字符的字符串是否有效。

  Args:
    s (str): 只包含括号字符的字符串。

  Returns:
    bool: 如果字符串有效，返回 True；否则，返回 False。
  """
  stack = []
  bracket_pairs = {')': '(', '}': '{', ']': '['}

  for char in s:
    if char in bracket_pairs.values():
      stack.append(char)
    elif char in bracket_pairs.keys():
      if not stack or stack.pop() != bracket_pairs[char]:
        return False
    else:
      return False

  return not stack