数据结构与算法-有效的括号

数据结构与算法-有效的括号

大家好,欢迎来到我们的算法学习系列。今天是我们的第一篇文章,我们将探讨一个经典的面试题目——有效的括号匹配问题。

什么是有效的括号匹配?

在许多编程语言中,括号用于定义代码块、函数参数等。确保这些括号正确匹配是编译器的重要任务之一。而在算法面试中,这个问题常用来考察你的基本数据结构和逻辑思维能力。

问题描述

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

一个有效的字符串需满足:

  1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
  2. 左括号必须以正确的顺序闭合。

示例

  • 输入: ()
    输出: true
  • 输入: ()[]{}
    输出: true
  • 输入: (]
    输出: false
  • 输入: ([)]
    输出: false
  • 输入: {[]}
    输出: true

解决思路

我们可以使用栈这种数据结构来解决这个问题。栈是一种后进先出的数据结构(LIFO)。当我们遇到一个左括号时,我们将其推入栈中;当我们遇到一个右括号时,我们检查栈顶的元素是否是对应的左括号,如果是,我们将栈顶元素弹出。最后,如果栈为空,则说明所有的括号都匹配了。

实现代码

下面是用JavaScript实现这个算法的代码:

function isValid(s) {const stack = [];const map = {'(': ')','{': '}','[': ']'};for (let i = 0; i < s.length; i++) {if (map[s[i]]) {stack.push(s[i]);} else {const last = stack.pop();if (s[i] !== map[last]) {return false;}}}return stack.length === 0;
}

代码解析

  1. 定义栈和映射:我们定义一个空栈 stack 用于存储左括号,并用一个对象 map 存储括号的对应关系。
  2. 遍历字符串:我们遍历输入字符串 s
  3. 处理左括号:如果当前字符是左括号,将其推入栈中。
  4. 处理右括号:如果当前字符是右括号,弹出栈顶的左括号,并检查它们是否匹配。
  5. 最终判断:遍历完字符串后,如果栈为空,则所有的括号匹配成功,返回 true,否则返回 false

小结

今天,我们介绍了有效的括号匹配问题及其解决方法。这是一个经典的算法面试题,重点考察了你对数据结构的理解和应用。明天,我们将进一步探讨更多相关的算法问题,并提供更深入的解析和扩展。

感谢大家的阅读!如果你有任何问题或建议,欢迎在评论区留言。

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