题目提供了由括号组成的字符串,任务是确定这些括号是否形成了有效的配对和嵌套结构。有效的括号组合意味着每个左括号都应有一个相应的右括号与其匹配,并且它们的配对顺序正确。此外,空字符串也被视为有效的输入。
具体要求:
- 所有左括号必须有相应的右括号闭合。
- 左括号必须按照正确的顺序闭合。
- 空字符串被视为有效的括号序列。
解决方案分析
- 采用栈数据结构来解决此问题,利用其后进先出(LIFO)的特点来匹配成对出现的括号。
下面是具体的Python实现代码示例:
def check_valid_parentheses(self, s: str) -> bool:
if len(s) % 2 != 0: return False # 如果字符串长度为奇数,则直接返回False
parentheses_map = {'(': ')', '{': }', '[': ']'}
stack = []
for char in s:
if char in parentheses_map: # 如果当前字符是左括号,则压入栈中
stack.append(char)
elif stack and char == parentheses_map[stack[-1]]: # 如果当前字符是右括号并且栈顶元素是对应的左括号,则弹出栈顶元素
stack.pop()
else: # 如果当前字符是右括号但栈为空或栈顶元素不是对应的左括号,则返回False
return False
return not stack # 如果栈为空,说明所有的括号都正确匹配,否则返回False
此算法的时间复杂度为O(n),其中n为字符串的长度,因为每个字符最多只会被处理一次。空间复杂度同样为O(n),在最坏的情况下,栈中可能需要存储所有的左括号。
通过上述方法,我们可以高效地判断给定字符串中的括号是否有效。这种方法不仅适用于基本的括号匹配问题,还可以扩展到其他类似的问题,如标签匹配等。