Valid Parentheses基本方法和幾種優質解法解析

今天所做的習題是LeetCode20，Valid Parentheses，有很大的收穫。

第一個想到的就是利用棧
先從左到右遍歷字符串，找到所有的左部放到棧中，
再從右到左遍歷字符串，找到所有的右部放到棧中，
之後開始進行匹配
發現不匹配立刻返回FALSE
到一方空了之後
如果另一方也空了就返回TRUE
否則返回FALSE


後來發現這種思路是不對的，因爲：
([[]()])這個原本是對的，但採用此方法會判斷爲FALSE


應該從左到右遍歷字符串
如果是左部則放進棧中，如果是右部則判斷與棧頂元素相配，如果相配則棧頂元素被彈出棧，否則直接返回 FALSE
遍歷全部字符之後，如果棧爲非空也返回FALSE


最後返回TRUE

代碼如下：

public boolean isValid(String s) {
		Stack<Character> stack=new Stack<Character>();
		for(int i=0;i<s.length();i++){
			char ch=s.charAt(i);
			switch (ch) {
			case '(':
			case '[':
			case '{':
				stack.push(ch);
				break;
			case ')':
				if((stack.isEmpty())||stack.peek()!='(')
					return false;
				else
					stack.pop();
				break;
			case ']':
				if((stack.isEmpty())||stack.peek()!='[')
					return false;
				else
					stack.pop();
				break;
			case '}':
				if((stack.isEmpty())||stack.peek()!='}')
					return false;
				else
					stack.pop();
				break;
			default:
				break;
			}
		}
		if(!stack.isEmpty())
			return false;
		return true;
	}

這是一種最基本的思路，也很容易理解。在編寫的時候需要注意兩個問題，一個是在遇到右部的時候需要判斷棧是否已經爲空了，另一個是在結束的時候需要判斷棧是否仍然爲非空（即其中仍然有左部）

查閱後發現這道題有好幾個很巧妙的方法

1.

/**
	 * 這個方法超棒
	 * 棧中放的只有當前需要出現的右部
	 * 當出現一個左部的時候，就將應該出現的右部放入棧中
	 * 當出現右部時和棧頂元素比較，如果不相同則返回FALSE
	 * 最後棧爲非空時也會返回FALSE
	 * 都沒有問題的時候會返回TRUE**/
	public boolean isValid(String s) {
		Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
		for (char c : s.toCharArray()) {
			if (c == '(')
				stack.push(')');
			else if (c == '{')
				stack.push('}');
			else if (c == '[')
				stack.push(']');
			else if (stack.isEmpty() || stack.pop() != c)
				return false;
		}
		return stack.isEmpty();
	}

這個思路在調試完纔看明白。它採取的思路就是不再當遇見右部的時候分3個情況判斷棧頂，而是直接把應該出現元素放在棧頂。出現右部的時候比較這個右部和pop出的棧頂元素是否相同。

這一個增加棧頂元素的動作減少了3個case判斷塊

2.

	public boolean isValid(String s) {
        Stack<Integer> p = new Stack<>();
        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            //第i個字符是左部還是右部，如果是左部則q % 2 == 0，否則q % 2 == 1
            int q = "(){}[]".indexOf(s.substring(i, i + 1));
            if(q % 2 == 1) {
                if(p.isEmpty() || p.pop() != q - 1) return false;
            } else p.push(q);
        }
        return p.isEmpty();
    }

這種方法不是很容易理解。

思路是這樣的：

用substring來獲取每一個字符變爲單字符的字符串，找到這個單字符串在"(){}[]"中的位置，如果在0,2,4，即q%2==0時說明爲左部，直接進棧，否則說明爲右部。

當爲右部的時候首先判斷棧是否爲空

之後再判斷棧頂元素是否爲左部，根據q來判斷，即符號出現的位置。如果是對應的左部的話則正好應該爲前一個位置，最後完成判斷。

總結：

這兩種方法，一種是直接給出應該出現的右部。另一種是在出現右部的時候判斷是否爲對應的左部。分別直接從符號本身出發和從符號的位置序號出發。

都明顯要比我用的方法更聰明。