平衡括号问题的优化解决方案答案

【问题标题】：Optimized solution for Balanced Parentheses Problem平衡括号问题的优化解决方案
【发布时间】：2019-07-19 18:11:14
【问题描述】：

给定一个仅包含字符 '('、')'、'{'、'}'、'[' 和 ']' 的字符串，确定输入字符串是否有效。

输入字符串在以下情况下有效：

左括号必须用相同类型的括号括起来。
开括号必须以正确的顺序闭合。
请注意，空字符串也被认为是有效的。

示例 1：

Input: "()[]{}"
Output: true
Example 2:

示例 2：

Input: "{[(])}"
Output: false

我对上述问题的解决方法是：

static boolean isPair(char left,char right){
        return left=='{' && right=='}' || left=='(' && right==')' || left=='[' && right==']'; 
    }
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack= new Stack<>();
        for(char ch: s.toCharArray()){
            if(ch=='(' || ch=='{' || ch=='['){
                stack.push(ch);
            }
            else{
                if(!stack.isEmpty() && isPair(stack.peek(),ch))
                    stack.pop();
                else
                    return false;
            }
        }
        return stack.isEmpty();
}

我在某处找到了更智能的解决方案，但无法理解。代码如下：

public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack= new Stack<>();
        for(char ch: s.toCharArray()){
            if(ch=='(')
                stack.push(')');
            else if(ch=='{')
                stack.push('}');
            else if(ch=='[')
                stack.push(']');
            else if(stack.isEmpty() || stack.pop()!=ch)
                return false;
        }
        return stack.isEmpty();
}

请帮助我了解最后一个 else-if 块的工作原理。

【问题讨论】：

您的堆栈包含未闭合的括号。第二个示例中的堆栈包含 expected 括号。最后一个else if 只是测试当前字符是预期的括号。
为什么你认为这个解决方案是“优化的”？它针对什么进行了优化？
我称它为优化只是因为内存使用量......我的代码的内存使用量是 34.4MB，而 LeetCode Platform 上的这个解决方案的内存使用量是 34.2MB。
@jigneshkumar 如果您使用StringBuilder（追加/删除）而不是Stack（推送/弹出），您可能会使用更少的内存，因为您将避免使用自动装箱值。
另外：使用索引for循环和s.charAt(i)比toCharArray()好，因为后者复制了字符串的char数组。

标签： java optimization stack

【解决方案1】：

您已经为所有opening 括号推送了closing bracket。因此，当右括号出现时，它将匹配堆栈顶部的字符。如果不匹配或堆栈为空。这意味着不平衡。

else if(stack.isEmpty() || stack.pop()!=ch)
    return false;

当你到达这里时，你有一个bracket 作为 ch，但堆栈是空的，或者堆栈中的值与传入的字符不匹配。

所以，括号不平衡。

【讨论】：

【解决方案2】：

它实际上与你自己的版本非常相似。

主要区别在于您将左括号推入堆栈并在isPair 中检查堆栈顶部的左括号是否与您当前正在评估的右括号匹配。

该解决方案通过将预期的右括号直接推入堆栈来跳过它，但在功能上它是相同的。

最后一个if else 与您的else 完全相同：

如果stack.isEmpty()返回false
如果不为空且不匹配堆栈顶部的括号，则返回 false
否则会弹出顶部的支架

对于情况 2，解决方案会弹出堆栈，而在您的情况下，您不会弹出堆栈，但略有不同。但是当函数返回时它不会改变任何东西，并且该堆栈将不再被使用。

【讨论】：

【解决方案3】：

Javascript解决问题


var isValid = function (s) {
    // Stack to store left symbols
    const leftSymbols = [];
    // Loop for each character of the string
    for (let i = 0; i < s.length; i++) {
        // If left symbol is encountered
        if (s[i] === '(' || s[i] === '{' || s[i] === '[') {
            leftSymbols.push(s[i]);
        }
        // If right symbol is encountered
        else if (s[i] === ')' && leftSymbols.length !== 0 && leftSymbols[leftSymbols.length - 1] === '(') {
            leftSymbols.pop();
        } else if (s[i] === '}' && leftSymbols.length !== 0 && leftSymbols[leftSymbols.length - 1] === '{') {
            leftSymbols.pop();
        } else if (s[i] === ']' && leftSymbols.length !== 0 && leftSymbols[leftSymbols.length - 1] === '[') {
            leftSymbols.pop();
        }
        // If none of the valid symbols is encountered
        else {
            return false;
        }
    }
    return leftSymbols.length === 0;
};

【讨论】：