leetcode_020_Valid_Parentheses

给定一个只包括 ‘(‘，’)’，’{‘，’}’，’[‘，’]’ 的字符串，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

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。
注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

输入: “()”
输出: true

示例 2:

输入: “()[]{}”
输出: true

示例 3:

输入: “(]”
输出: false

示例 4:

输入: “([)]”
输出: false

示例 5:

输入: “{[]}”
输出: true

解决方案

算法

1.初始化栈 S。
2.一次处理表达式的每个括号。
3.如果遇到开括号，我们只需将其推到栈上即可。这意味着我们将稍后处理它，让我们简单地转到前面的子表达式。
4.如果我们遇到一个闭括号，那么我们检查栈顶的元素。如果栈顶的元素是一个相同类型的左括号，那么我们将它从栈中弹出并继续处理。否则，这意味着表达式无效。
5.如果到最后我们剩下的栈中仍然有元素，那么这意味着表达式无效。

class Solution {
    private HashMap<Character,Character> mappings;
    
    public Solution(){
        this.mappings = new HashMap<Character,Character>();
        this.mappings.put(')','(');
        this.mappings.put('}','{');
        this.mappings.put(']','[');
    }
    
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
        
        for(int i = 0;i < s.length();i++){
            char c = s.charAt(i);
            if(this.mappings.containsKey(c)){
                char topElement = stack.empty() ? '#' : stack.pop();
                
                if(topElement != this.mappings.get(c)){
                    return false;
                }
            }else{
                stack.push(c);
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，因为我们一次只遍历给定的字符串中的一个字符并在栈上进行O(1)的推入和弹出操作。
• 空间复杂度：O(n)，当我们将所有的开括号都推到栈上时以及在最糟糕的情况下，我们最终要把所有括号推到栈上。例如 ((((((((((。