妙用贪心算法,轻松掌握括号字符串的校验
2023-11-13 11:44:53
揭秘括号字符串的校验奥秘:贪心算法的制胜之道
前言
在编程的世界里,括号无处不在。为了确保代码的逻辑清晰、语法正确,我们需要对括号进行有效性校验。今天,我们就来探秘 LeetCode 上的第 678 题:"有效的括号字符串"。本篇文章将带领你领略贪心算法的强大威力,为你揭示校验括号字符串的奥秘。
贪心算法的魅力
贪心算法是一种自底向上的求解方式。它在每一步都做出局部最优的选择,逐步逼近全局最优解。在括号字符串的校验中,贪心算法可以帮助我们维护两个计数器:minCount
和 maxCount
。
minCount
记录字符串中左括号((
)和星号(*
)的个数之差。maxCount
记录字符串中左括号((
)的个数与星号(*
)的个数之差。
算法步骤
- 从左到右遍历字符串
s
。 - 如果遇到左括号(
(
),maxCount
加 1。 - 如果遇到右括号(
)
),maxCount
减 1,同时检查maxCount
是否小于 0。如果maxCount
小于 0,说明当前位置之前的右括号数量大于左括号和星号的数量,字符串无效,返回false
。 - 如果遇到星号(
*
),minCount
加 1,maxCount
加 1。 - 遍历完成后,如果
minCount
大于等于 0,说明字符串有效,返回true
,否则返回false
。
算法示例
考虑以下字符串:s = "(())*"
。
字符 | maxCount |
minCount |
操作 |
---|---|---|---|
( | 1 | 1 | maxCount 加 1 |
( | 2 | 2 | maxCount 加 1 |
) | 1 | 1 | maxCount 减 1 |
) | 0 | 0 | maxCount 减 1 |
* | 1 | 1 | minCount 加 1,maxCount 加 1 |
可以看到,minCount
和 maxCount
始终是非负的,因此字符串 s
有效。
算法复杂度
本算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串 s
的长度。算法遍历字符串一次,每个字符的处理时间为常数。
总结
通过贪心算法,我们巧妙地解决了括号字符串的校验问题。本篇文章不仅展示了贪心算法的强大威力,更重要的是加深了对括号字符串语法和校验规则的理解。在实际编程中,掌握括号字符串的校验技术至关重要,它可以帮助我们编写出语法正确、逻辑清晰的代码。
常见问题解答
-
什么是贪心算法?
贪心算法是一种自底向上的求解方式,在每一步都做出局部最优的选择,逐步逼近全局最优解。 -
minCount
和maxCount
计数器有什么作用?
minCount
记录字符串中左括号((
)和星号(*
)的个数之差,而maxCount
记录字符串中左括号((
)的个数与星号(*
)的个数之差。 -
算法中的星号(
*
)如何处理?
星号可以匹配任意数量的左括号((
)或右括号()
),因此在遍历过程中,minCount
和maxCount
都会增加 1。 -
为什么
maxCount
不能小于 0?
如果maxCount
小于 0,说明右括号的数量超过了左括号和星号的数量,这违反了括号字符串的语法规则。 -
算法的复杂度是多少?
算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串s
的长度。