洛谷 P1241 括号序列 (Java)

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题目： 括号序列

题目描述

定义如下规则：

1. 空串是「平衡括号序列」
2. 若字符串 $S$ 是「平衡括号序列」，那么 $\text{[}S\text{]}$ 和 $\text{(}S\text{)}$ 也都是「平衡括号序列」
3. 若字符串 $A$ 和 $B$ 都是「平衡括号序列」，那么 $AB$（两字符串拼接起来）也是「平衡括号序列」。

例如，下面的字符串都是平衡括号序列：

• ()，[]，(())，([])，()[]，()[()]

而以下几个则不是：

• (，[，]，)(，())，([()

现在，给定一个仅由 (，)，[，]构成的字符串 $s$，请你按照如下的方式给字符串中每个字符配对：

1. 从左到右扫描整个字符串。
2. 对于当前的字符，如果它是一个右括号，考察它与它左侧离它最近的未匹配的的左括号。如果该括号与之对应（即小括号匹配小括号，中括号匹配中括号），则将二者配对。如果左侧未匹配的左括号不存在或与之不对应，则其配对失败。

配对结束后，对于 $s$ 中全部未配对的括号，请你在其旁边添加一个字符，使得该括号和新加的括号匹配。

输入格式

输入只有一行一个字符串，表示 $s$。

输出格式

输出一行一个字符串表示你的答案。

样例 #1

样例输入 #1

([()

样例输出 #1

()[]()

样例 #2

样例输入 #2

([)

样例输出 #2

()[]()

提示

数据规模与约定

对于全部的测试点，保证 $s$ 的长度不超过 $100$，且只含 (，)，[，] 四种字符。

分析：

首先，使用了一个整型数组 a 来记录每个括号是否已经匹配。

使用两个嵌套的 for 循环遍历字符串 s 。当遇到右括号时，程序会向前搜索左括号，直到找到与之匹配的左括号或者不再有未匹配的左括号为止。如果找到了匹配的左括号，则将其配对，并将 a 数组中对应位置的值置为 1 表示已匹配。如果未找到匹配的左括号，则配对失败。

遍历完字符串后，再次遍历字符串 s，根据 a 数组中记录的匹配情况，对未匹配的括号进行补全。如果某个位置的括号未匹配，则输出一个新的括号使其匹配。

代码：

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in);String s = sc.next();char [] c = s.toCharArray();int n = s.length();int [] a = new int [n];for(int i = 0;i < n;i++) {if(c[i]==')') {for(int j = i-1;j>=0;j--) {if(a[j]==0&&c[j]=='(') {a[i]=a[j] = 1;break;}else if (s.charAt(j) == '[' && a[j] == 0)break;}}else if(c[i]==']') {for(int j = i-1;j>=0;j--) {if(a[j]==0&&c[j]=='[') {a[i]=a[j] = 1;break;}else if (s.charAt(j) == '(' && a[j] == 0)break;}}}StringBuilder sb = new StringBuilder();for(int i = 0;i < n;i++) {if(a[i]==0) {if(c[i]=='('||c[i]==')')sb.append("()");else sb.append("[]");}else sb.append(c[i]);}System.out.println(sb.toString());}
}