最長有效括號的問題

Grey Zeng發表於2022-06-07

作者: Grey

原文地址:最長有效括號的問題

題目連結

LeetCode 32. 最長有效括號

主要思路

設定dp陣列,長度和原始字串的長度一樣,

dp[i]表示:必須以i位置字元結尾的字串的最長有效括號子串的長度是多少。

顯然有:

dp[0] = 0; // 必須以0位置的字元結尾的最長有效括號子串是0
dp[1] = (str[1] == ')' && str[0] == '('?2:0); // 必須以1位置的字元結尾的最長有效括號子串,如果滿足`()`則為2,否則都是無效子串,返回0

然後看任意一個普遍位置i

如果i位置的字元是(,則

dp[i] = 0

因為一個有效的括號子串的結尾不可能是(

如果i位置的字元是),則要分以下幾種情況,假設我們以i=6為例,如下示例圖

image

此時,如果i-15位置是(,如下示例

image

那麼i位置的一種決策是:i位置和i-1先組成一個有效括號子串,長度是2,然後加上dp[i-2]的值,即:

dp[i] = dp[i-2] + 2

如果i-1位置,即5位置是),如下示例:

image

假設dp[i-1]即:dp[5] = 4,即str[2]位置一定是(,如下圖

image

此時,分兩種情況,如果str[1]位置上是(,即:

image

那麼此時:

dp[6] = dp[5] + 6位置上的一個右括號+1位置上的一個左括號 + dp[0],即:dp[i] = dp[i-1] + 2 + dp[(i-1) - dp[i-1] - 1]

如果str[1]位置上是),即:

image

那麼此時,dp[1]一定等於0,因為如果dp[1]不等於0,那麼就意味著以1結尾的最長有效括號子串大於0,那麼dp[5]就不止可以擴到2位置了,與我們假設的條件矛盾,所以,當dp[6]),且dp[1])的時候,dp[6]一定等於0。

自此,所有可能性分析完畢。完整程式碼如下:

    public static int longestValidParentheses(String s) {
        if (s == null || s.length() <= 1) {
            return 0;
        }
        char[] str = s.toCharArray();
        // dp[i]:必須以i位置符號結尾的字串,最長有效括號串長度是多少
        int[] dp = new int[str.length];
        // dp[0] = 0, dp[1] = 0
        dp[1] = str[0] == '(' && str[1] == ')' ? 2 : 0;
        int ans = dp[1];
        for (int i = 2; i < str.length; i++) {
            if (str[i] == ')') {
                // 這才是有效情況
                if (str[i - 1] == '(') {
                    dp[i] = dp[i - 2] + 2;
                } else {
                    if ((i - 1) - dp[i - 1] >= 0 && str[(i - 1) - dp[i - 1]] == '(') {
                        dp[i] = dp[i - 1] + 2 + ((i - 1) - dp[i - 1] > 0 ? dp[(i - 1) - dp[i - 1] - 1] : 0);
                    }
                }
            }
            ans = Math.max(ans, dp[i]);
        }
        return ans;
    }

更多

演算法和資料結構筆記

相關文章