括号的秘密：破解有效括号的密码

前端

2024-02-17 23:05:05

揭秘括号的艺术：掌握有效括号

简介

在编程世界中，括号扮演着至关重要的角色，它们负责组织代码块并定义操作顺序。但是，处理括号并非易事，尤其是当它们嵌套复杂时。为了应对这一挑战，理解有效括号的概念至关重要。

何为有效括号？

有效括号遵循以下规则：

每对圆括号、方括号或花括号必须相匹配。
括号必须成对出现，即左括号在前，右括号在后。
嵌套的括号必须遵循正确的顺序，外层括号必须在内层括号之前关闭。

栈数据结构：破解括号谜题的关键

处理有效括号的一种有力工具是栈数据结构。栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的数据结构，这意味着最后进入栈中的元素将首先被删除。

在处理括号问题时，我们可以利用栈来跟踪遇到的左括号。每当遇到一个左括号，我们就将其压入栈中。当遇到一个右括号时，我们会将它与栈顶的左括号进行比较。如果匹配，我们将它们从栈中弹出。

实战练习：算法题每日一练第 68 天

为了将理论付诸实践，让我们解决算法题每日一练第 68 天的挑战——有效括号。

def is_valid(s):
  """
  判断给定的括号字符串是否有效。

  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

算法实现：循序渐进，逐一破解

初始化栈： 创建空栈来存储左括号。
建立括号匹配映射： 建立一个字典，将右括号映射到与其匹配的左括号。
遍历字符串，处理括号： 逐个字符遍历字符串，并采取以下操作：
- 左括号： 将左括号压入栈中。
- 右括号： 将右括号与栈顶的左括号进行比较。如果匹配，则将它们从栈中弹出。如果不匹配，则字符串无效。
- 非法字符： 如果遇到非括号字符，则字符串无效。
验证栈的空状态： 如果遍历结束后栈为空，则字符串有效；否则，字符串无效。