LeetCode 20. 有效的括号（Valid Parentheses）

20. 有效的括号

题目描述

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。
3. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

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：true

解题思路：栈（Stack）

✅核心思想

• 用栈保存遇到的待匹配右括号

• 每次遇到左括号时，将它对应的右括号压入栈

• 每次遇到右括号时：

  • 栈为空 → 不匹配

  • 弹出栈顶元素，若与当前右括号不一致 → 不匹配

• 全部遍历完后，如果栈为空 → 字符串有效

✅代码实现 

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        # 长度为奇数一定无效
        if len(s) % 2:
            return False

        stack = []
        for i in s:
            if i == '(':
                stack.append(')')
            elif i == '[':
                stack.append(']')
            elif i == '{':
                stack.append('}')
            elif not stack or stack.pop() != i:
                return False

        # 栈必须为空才是有效括号
        return not stack

✅可选写法：使用字典映射（更灵活） 

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        mapping = {')': '(', ']': '[', '}': '{'}
        for ch in s:
            if ch in mapping.values():
                stack.append(ch)
            else:
                if not stack or stack[-1] != mapping[ch]:
                    return False
                stack.pop()
        return not stack

⏱️复杂度分析 

项目	复杂度	说明
时间复杂度	O(n)	每个字符遍历一次
空间复杂度	O(n)	最坏情况栈大小为 n

️图示理解

字符串：{ [ ( ) ] }

遍历过程：

stack: → '}'
stack: → '}', ']'
stack: → '}', ']', ')'
匹配到 ')', 弹出')'
匹配到 ']', 弹出']'
匹配到 '}', 弹出'}'
最终 stack 为空 → 合法

易错点总结 

易错点	正确做法说明
忽略了空字符串	空字符串是合法的，应返回 True
忘记检查栈是否为空	弹栈前必须判断栈是否为空
没处理不对称的嵌套结构	栈顶元素必须与当前右括号匹配
长度为奇数时未提前返回 False	奇数个括号不可能完全匹配