LeetCode 之 JavaScript 解答第20題 —— 有效的括號（Valid Parentheses）

不甘平凡的小鹿發表於2019-04-12
LeetCodeJavaScript

Time：2019/4/11
Title: Valid Parentheses
Difficulty: Easy
Author: 小鹿

題目：Valid Parentheses

Given a string containing just the characters '(', ')', '{', '}', '[' and ']', determine if the input string is valid.

An input string is valid if:

  1. Open brackets must be closed by the same type of brackets.
  2. Open brackets must be closed in the correct order.

Note that an empty string is also considered valid.

給定一個只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字串，判斷字串是否有效。

有效字串需滿足：

  1. 左括號必須用相同型別的右括號閉合。
  2. 左括號必須以正確的順序閉合。

注意空字串可被認為是有效字串。

Example 1:

Input: "()"
Output: true
複製程式碼

Example 2:

Input: "()[]{}"
Output: true
複製程式碼

Example 3:

Input: "(]"
Output: false
複製程式碼

Example 4:

Input: "([)]"
Output: false
複製程式碼

Example 5:

Input: "{[]}"
Output: true
複製程式碼

Solve:

▉ 演算法思路

1、首先，我們通過上邊的例子可以分析出什麼樣子括號匹配是複合物條件的，兩種情況。

  • 第一種（非巢狀情況）：{} [] ；
  • 第二種（巢狀情況）：{ [ ( ) ] } 。

除去這兩種情況都不是符合條件的。

2、然後，我們將這些括號自右向左看做棧結構，右側是棧頂，左側是棧尾。

3、如果編譯器中的括號左括號，我們就入棧（左括號不用檢查匹配）；如果是右括號，就取出棧頂元素檢查是否匹配。（提前將成對的括號通過鍵值對的方式存到雜湊表中）

4、如果匹配，就出棧。否則，就返回 false；

▉ 程式碼實現

下方程式碼在標準的 Leetcode 測試中並不是最省記憶體和效率高的，因為我們用到了 Map，在內

var isValid = function(s) {
    let stack = [];
    //將括號匹配存入雜湊表中
    let map = new Map();
    map.set(")","(");
    map.set("]","[");
    map.set("}","{");
	// 取出字串中的括號
    for(let i = 0; i < s.length; i++){
        let c = s[i];
        //如果是右括號，如果棧中不為空就出棧棧頂資料
        if(map.has(c)){
            //判斷棧此時是否為0
            if(stack.length !== 0){
                //如果棧頂元素不相同，就返回 false
                if(stack.pop() !== map.get(c)){
                    return false;
                }
            //如果此時棧內無元素，返回false
            }else{
                return false;
            }
        }else{
            //如果是左括號，就進棧
        	stack.push(c);
        }
    }
    //如果棧為空，括號全部匹配成功
    return stack.length === 0;
};
let str = "({(})";
console.log(isValid(str));
複製程式碼

▉ 程式碼改進

1）該改進用物件替代了 Map，節省了記憶體空間。

2）在判斷時，沒有用到提前儲存的結構，直接使用當遇到左括號是直接入棧，提高了執行效率。

var isValid = function(s) {
    let stack = [];
    var obj = {
        "]": "[",
        "}": "{",
        ")": "(",
    };

    for(var i = 0; i < s.length; i++) {
        if(s[i] === "[" || s[i] === "{" || s[i] === "(") {
            stack.push(s[i]);
        } else {
            var key = stack.pop();
            if(maps[key] !== s[i]) {
                return false;
            }
        }
    }
    if(!stack.length) {
        return true;
    }
    return false;
};
複製程式碼

▉ 複雜度分析

時間複雜度： O（n）。只需要遍歷一遍字串中的字元，入棧和出棧的時間複雜度為 O(1)。

空間複雜度： O（n）。當只有左括號近棧，沒有右括號進行匹配的時候是最糟糕的情況，所有括號都在棧內。例如：{{{{{{{{{


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