LeetCode-20-有效的括号

题目

来源：LeetCode.

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
1.左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2.左括号必须以正确的顺序闭合。

示例 1：

输入：s = "()"
输出：true

示例 2：

输入：s = "()[]{}"
输出：true

示例 3：

输入：s = "(]"
输出：false

示例 4：

输入：s = "([)]"
输出：false

示例 5：

输入：s = "{[]}"
输出：true

提示：

• $1<=s.length<=104$
• s 仅由括号 ()[]{} 组成

接下来看一下解题思路：

思路：栈：

    遍历给定的字符串 $s$。当遇到一个左括号时，期望在后续的遍历中，有一个相同类型的右括号将其闭合，因此我们可以将这个左括号放入栈顶；
    当我们遇到一个右括号时，我们需要将一个相同类型的左括号闭合；
    此时，我们可以取出栈顶的左括号并判断它们是否是相同类型的括号。如果不是相同的类型，或者栈中并没有左括号，那么字符串 $s$ 无效，返回 $\text{False}$；
    在遍历结束后，如果栈中没有左括号，说明我们将字符串 $s$ 中的所有左括号闭合，返回 $\text{True}$，否则返回 $\text{False}$；
    还可以做一些以下优化：

• 使用哈希表存储每一种括号。哈希表的键为右括号，值为相同类型的左括号；
• 有效字符串的长度一定为偶数，因此如果字符串的长度为奇数，我们可以直接返回 $\text{False}$；

public static boolean isValid(String s) {
    if (s == null || (s.length() & 1) == 1) {
        return false;
    }
    Map<Character, Character> map = new HashMap<>();
    map.put(')', '(');
    map.put(']', '[');
    map.put('}', '{');

    Stack<Character> stack = new Stack<>();
    for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
        char c = s.charAt(i);
        if (map.containsKey(c)) {
            if (stack.isEmpty() || !stack.peek().equals(map.get(c))) {
                return false;
            }
            stack.pop();
        } else {
            stack.push(c);
        }
    }
    return stack.isEmpty();
}

总结

    时间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度；
    空间复杂度：$O(n+|\Sigma |)$，其中 $\Sigma$ 表示字符集，本题中字符串只包含 $6$ 种括号，$|\Sigma |=6$。栈中的字符数量为 $O(n)$，而哈希表使用的空间为 $O(|\Sigma |)$，相加即可得到总空间复杂度；