LeetCode-栈-有效的括号

LeetCode-栈-有效的括号

✏️ 关于专栏：专栏用于记录 prepare for the coding test。

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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。

题目链接：有效的括号

输入输出示例

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

题目提示

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

AC

1. 提前剪枝：如果字符串长度为奇数，直接返回 false，因为成对括号必须是偶数长度。
2. 映射构建：使用哈希表（unordered_map）存储右括号对应的左括号，便于快速判断匹配关系。
3. 遍历字符：
   • 如果是左括号（不在 map 中），入栈；
   • 如果是右括号：
     • 若栈为空，返回 false；
     • 若栈顶不是其匹配的左括号，返回 false；
     • 否则，弹出栈顶，表示匹配成功。
4. 遍历结束后判断栈是否为空：
   • 空栈：所有括号匹配成功；
   • 非空：存在未匹配的左括号，返回 false。

示例	输入	输出	说明
1	s = "()"	true	简单有效匹配
2	s = "()[]{}"	true	多种括号嵌套正确
3	s = "(]"	false	括号类型不匹配
4	s = "([])"	true	嵌套结构正确
5	s = "((()"	false	左括号多余未闭合

字符	操作	栈状态	说明
(	左括号入栈	(	左括号压入栈
[	左括号入栈	([	左括号压入栈
{	左括号入栈	([{	左括号压入栈
}	匹配栈顶 {，出栈	([	成功匹配一组括号
]	匹配栈顶 [，出栈	(	成功匹配一组括号
)	匹配栈顶 (，出栈	栈空	成功匹配一组括号

class Solution {
public:
    unordered_map mp = {{')','('},{'}','{'},{']','['}};
    bool isValid(string s) {
        if(s.length() % 2){
            return false;
        }
        stack stk;
        for(char c:s){
            if(!mp.contains(c)){
                stk.push(c);
            }else{
                if(stk.empty() || stk.top() != mp[c]){
                    return false;
                }
                stk.pop();
            }
        }
        return stk.empty();
    }
};

类型	分析
时间复杂度	O(n)，n 为字符串长度，每个字符仅遍历一次
空间复杂度	O(n)，最坏情况栈空间接近 n（如全是左括号）

总结

• 本题考察数据结构：栈的应用。
• 括号匹配问题的通用解法就是利用**后进先出（LIFO）**的特点来模拟括号匹配过程。
• 使用哈希表提高匹配效率，使代码更简洁优雅。
• 别忘了处理栈为空和字符串长度奇数的特殊情况。

“有效的括号”不仅考察栈的基本应用，更是递归思想在非递归形式中的体现 —— 每一对匹配的括号，实质上是问题的一个子结构。

️ 掌握本题思路后，可一并解决如“最小删除使括号有效”、“最长有效括号”等进阶问题，形成以“括号问题”为核心的算法解题体系。

推荐刷题顺序：20 ➝ 22 ➝ 32 ➝ 150

难度	题目	说明
⭐⭐	LeetCode 20. 有效的括号	当前题目
⭐⭐⭐	LeetCode 32. 最长有效括号	动态规划/栈/双指针
⭐⭐⭐	LeetCode 150. 逆波兰表达式求值	栈表达式
⭐⭐⭐	LeetCode 22. 括号生成	回溯/DFS

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