题目

力扣题目链接

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：

  1. 输入：s = "()"
  2. 输出：true

示例 2：

  1. 输入：s = "()[]{}"
  2. 输出：true

示例 3：

  1. 输入：s = "(]"
  2. 输出：false

示例 4：

  1. 输入：s = "([)]"
  2. 输出：false

示例 5：

  1. 输入：s = "{[]}"
  2. 输出：true

提示：

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

思路

题外话

括号匹配是使用栈解决的经典问题。

题意其实就像我们在写代码的过程中，要求括号的顺序是一样的，有左括号，相应的位置必须要有右括号。

如果还记得编译原理的话，编译器在 词法分析的过程中处理括号、花括号等这个符号的逻辑，也是使用了栈这种数据结构。

再举个例子，linux系统中，cd 这个进入目录的命令我们应该再熟悉不过了。

  1. cd a/b/c/../../

这个命令最后进入a目录，系统是如何知道进入了a目录呢 ，这就是栈的应用（其实可以出一道相应的面试题了）

所以栈在计算机领域中应用是非常广泛的。

有的同学经常会想学的这些数据结构有什么用，也开发不了什么软件，大多数同学说的软件应该都是可视化的软件例如APP、网站之类的，那都是非常上层的应用了，底层很多功能的实现都是基础的数据结构和算法。

所以数据结构与算法的应用往往隐藏在我们看不到的地方！

这里我就不过多展开了，先来看题。

核心思想

由于栈结构的特殊性，非常适合做对称匹配类的题目。

首先要弄清楚，字符串里的括号不匹配有几种情况。

一些同学，在面试中看到这种题目上来就开始写代码，然后就越写越乱。

建议要写代码之前要分析好有哪几种不匹配的情况，如果不动手之前分析好，写出的代码也会有很多问题。

先来分析一下 这里有三种不匹配的情况，

  1. 第一种情况，字符串里左方向的括号多余了 ，所以不匹配。

image.png

  1. 第二种情况，括号没有多余，但是 括号的类型没有匹配上。

image.png

  1. 第三种情况，字符串里右方向的括号多余了，所以不匹配。

image.png
我们的代码只要覆盖了这三种不匹配的情况，就不会出问题，可以看出 动手之前分析好题目的重要性。

动画如下：
20.有效括号.gif
第一种情况：已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false
第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有要匹配的字符。所以return false
第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号return false

那么什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢，就是字符串遍历完之后，栈是空的，就说明全都匹配了。
分析完之后，代码其实就比较好写了，

但还有一些技巧，在匹配左括号的时候，右括号先入栈，就只需要比较当前元素和栈顶相不相等就可以了，比左括号先入栈代码实现要简单的多了！

技巧性的东西没有固定的学习方法，还是要多看多练，自己总灵活运用了。

答案

  1. class Solution {
  2.     public boolean isValid(String s) {
  3.         Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
  4.         char ch;
  5.         for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
  6.             ch = s.charAt(i);
  7.             //碰到左括号，就把相应的右括号入栈
  8.             if (ch == '(') {
  9.                 deque.push(')');
  10.             }else if (ch == '{') {
  11.                 deque.push('}');
  12.             }else if (ch == '[') {
  13.                 deque.push(']');
  14.             } else if (deque.isEmpty() || deque.peek() != ch) {
  15.                 return false;
  16.             }else {//如果是右括号判断是否和栈顶元素匹配
  17.                 deque.pop();
  18.             }
  19.         }
  20.         //最后判断栈中元素是否匹配
  21.         return deque.isEmpty();
  22.     }
  23. }

REF

https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses/
https://programmercarl.com/0020.有效的括号.html