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leetcode32:最长有效括号

时间:2023-06-08
leetcode 32:最长有效括号

给你一个只包含 '(' 和 ')' 的字符串,找出最长有效(格式正确且连续)括号子串的长度。

示例 1:

输入:s = "(()"输出:2解释:最长有效括号子串是 "()"

示例 2:

输入:s = ")()())"输出:4解释:最长有效括号子串是 "()()"

示例 3:

输入:s = ""输出:0

提示:

0 <= s.length <= 3 * 104

s[i] 为 '(' 或 ')'

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字符串

动态规划

思路1:动态规划

参考leetcode理解:通过分析,有效的括号有2种形式

第一种:()()、()((),没有嵌套的括号格式,当s[i] = ')' && s[i-1] == '(',那么dp[i] = dp[i-2] + 2。

第二种:123(()),是这种嵌套的形式,当s[i] = ')' && s[i-1] == ')'时,我们需要匹配s[i]和s[i-dp[i-1]-1],i-dp[i]-1刚好是3后面第一个括号的位置,如果匹配成功,那么dp[i] = dp[i-1] + dp[i-dp[i-1]-2] + 2。

这里的dp[i-1] 计算的是嵌套里面的长度。

dp[i- dp[i-1] - 2] 计算的嵌套外面的长度,也就是前面123这个地方的长度。i减去嵌套内部的长度和自身匹配的2个长度就是3这个位置。

public int longestValidParentheses(String s) {    int length = s.length();    int max = 0;    int[] dp = new int[length];​    for(int i = 1; i < length;i++){        if(s.charAt(i)==')'){            if(s.charAt(i-1) == '('){                //dp[i] = dp[i-2] + 2 但是必须要保证i >=2                dp[i] = (i >=2 ? dp[i-2] : 0) + 2;           }else if(i-dp[i-1] > 0 && s.charAt(i-dp[i-1] - 1)=='('){                dp[i] = dp[i-1] + (i-dp[i-1] >=2 ? dp[i - dp[i-1] - 2] : 0) + 2;           }            if(max < dp[i]){                max = dp[i];           }       }   }    return max;}解答成功: 执行耗时:1 ms,击败了100.00% 的Java用户 内存消耗:41.4 MB,击败了5.08% 的Java用户

思路2 : 栈

在栈中存放括号的下标,通过下标计算长度。主要思想:及时更新最后一个不匹配右括号的下标放入栈中。那么当栈初始时,栈中并没有不匹配的右括号,所以需要一个默认值。

遇到左括号直接放入栈中。

遇到右括号,出栈对右括号进行匹配。

如果此时栈为空,说明这是一个不匹配的右括号,需要把下标放入栈中。

不为空,计算长度,i-栈顶中的下标。

public int longestValidParentheses(String s) {    int max = 0;    int length = s.length();    Deque stack = new linkedList<>();    stack.push(-1);    for(int i = 0 ; i < length;i++){        char c = s.charAt(i);        if(c == '('){            stack.push(i);       }else{ // ) 进行匹配   栈中全部都是(          stack.pop();          //需要考虑的是,当一开始碰到)时,栈本来就为空 这时候pop就会报错 所以可以先给栈中放一个默认值          if(stack.isEmpty()){            stack.push(i); //把最后一个不匹配的右括号的下标放入         }          max = Math.max(max,i - stack.peek());       }           }    return max;}解答成功: 执行耗时:2 ms,击败了55.10% 的Java用户 内存消耗:41.1 MB,击败了10.86% 的Java用户

思路3:不需要额外空间

使用2个计数器left和right,从左往右遍历字符串,对于左括号left加1,右括号right加1。

当left == right时,直接计算有效长度。

当left

当left>right继续匹配,这一种情况,从左往右却无法计算。例:(()

这时候,我们需要从右往左遍历,

当left==right时,直接计算长度。

当left< right时,继续匹配。刚好解决(()这种情况。

当left>right时,左括号大于右括号,说明此时已经无法匹配,需要重置left和right。

public int longestValidParentheses(String s) {​    int left = 0;    int right = 0;    int length = s.length();    int max = 0;​    for(int i = 0 ; i < length;i++){        char c = s.charAt(i);        if(c == '('){            left++;       }else{            right++;       }        if(left == right){            max = Math.max(left*2,max);       }else if(left < right){            left = right = 0;       }   }​    left = right = 0;    for(int i = length - 1; i >= 0 ; i--){        char c = s.charAt(i);        if(c == '('){            left++;       }else{            right++;       }​        if(left == right){            max = Math.max(left*2,max);       }else if(left > right){            left = right = 0;       }   }    return max;}

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