数据结构 | 堆栈 | 问题2

问题描述

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

有效字符串需满足：

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。

注意空字符串可被认为是有效字符串。

解决方法

这是一个典型的栈的应用场景。我们可以利用栈来存储左括号，每当遇到一个右括号，就去栈中查找它对应的左括号是否存在，如果存在，则将其弹出，否则判定为非法字符串。

具体的实现过程如下：

1. 定义栈 stack，并初始化为空。
2. 遍历字符串中的每一个字符：
   1. 如果是左括号，将其压入栈中。
   2. 如果是右括号，查看栈顶元素是否是与之匹配的左括号，如果匹配，则将栈顶元素弹出，否则判定为非法字符串。
3. 遍历完字符串后，如果栈 stack 为空，则字符串合法，否则非法。

实现代码如下：

def isValid(s: str) -> bool:
    stack = []
    pairs = {")": "(", "}": "{", "]": "["}
    for char in s:
        if char in pairs.values():
            stack.append(char)
        elif char in pairs.keys():
            if len(stack) == 0 or stack[-1] != pairs[char]:
                return False
            stack.pop(-1)
    return len(stack) == 0

代码解释：

1. 定义一个栈 stack 和一个字典 pairs，字典中存储右括号和其对应的左括号。
2. 遍历字符串 s 中的每个字符 char。
   1. 如果 char 是左括号，将其压入栈 stack 中。
   2. 如果 char 是右括号，查看栈 stack 的栈顶元素是否是与之匹配的左括号，如果匹配，则将栈顶元素弹出。
3. 遍历完字符串后，如果栈 stack 为空，则字符串合法，否则非法。

总结

通过栈来实现字符串的合法性判断，可以很好地利用栈的后进先出特点，完成左右括号的匹配，从而实现高效的字符串判断。