LeetCode 20. 有效的括号：解码字符串的奥妙

2023-12-18 11:38:22

问题定义

给定一个由小括号('(',')')、中括号('{}')和大括号('[]')组成的字符串，判断该字符串是否有效。有效括号字符串的定义如下：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

例如，以下字符串都是有效的：

"()"
"{}"
"[]"
"(){}"
"([])"

以下字符串都是无效的：

"(]"
"([)]"
"{[]}"

解决方案

栈

栈是一种先进先出的数据结构，非常适合解决括号匹配问题。我们可以使用栈来存储左括号，当遇到右括号时，我们可以从栈中取出最后一个左括号并与之匹配。如果所有括号都能匹配，则该字符串是有效的；否则，该字符串是无效的。

def is_valid(s):
  stack = []
  for char in s:
    if char in "([{":
      stack.append(char)
    else:
      if not stack:
        return False
      top = stack.pop()
      if (top == "(" and char != ")") or (top == "{" and char != "}") or (top == "[" and char != "]"):
        return False
  return not stack

递归

递归是一种函数调用自身的方法，非常适合解决具有嵌套结构的问题。我们可以使用递归来逐层匹配括号，直到所有括号都匹配或遇到无效匹配为止。

def is_valid(s):
  def helper(i, j):
    if i > j:
      return True
    if s[i] not in "([{":
      return False
    match = {")": "(", "}": "{", "]": "["}
    if s[j] != match[s[i]]:
      return False
    return helper(i + 1, j - 1)

  return helper(0, len(s) - 1)

字符串处理

字符串处理是一种更直接的方法，不需要使用栈或递归。我们可以使用字符串的操作来判断括号是否匹配。例如，我们可以使用以下正则表达式来判断字符串是否有效：

import re

def is_valid(s):
  return re.match("^[()]*import re

def is_valid(s):
  return re.match("^[()]*$", s) or re.match("^{}$", s) or re.match("^\[\]*$", s)
quot;, s) or re.match("^{}import re

def is_valid(s):
  return re.match("^[()]*$", s) or re.match("^{}$", s) or re.match("^\[\]*$", s)
quot;, s) or re.match("^\[\]*import re

def is_valid(s):
  return re.match("^[()]*$", s) or re.match("^{}$", s) or re.match("^\[\]*$", s)
quot;, s)