20. 有效的括号
题目：
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。提示：
1 <= s.length <= 104s仅由括号'()[]{}'组成
示例 1：
输入：s = "()"
输出：true
示例 2：
输入：s = "()[]{}"
输出：true
示例 3：
输入：s = "(]"
输出：false
示例 4：
输入：s = "([)]"
输出：false
示例 5：
输入：s = "{[]}"
输出：true
自行解答：
思路分析：
一看到这道题，一般就能想到数据结构中的栈了，使用栈的特性即可完成分析。
1：初始化三个变量，栈charStack用于存储字符串中的每一个字符，stackTop代表栈顶元素
2：洗掉无效字符，包括字符长度为单数的，字符长度为0的，以右括号打头的字符串
3：开始循环
3.1：字符为左括号就入栈
3.2：字符为右括号就检查栈顶是不是和当前字符是不是一个配对
4：循环结束之后，检查栈中有无剩余元素，如果有则说明全部匹配
代码如下：
bool isValid(string s) {
stack<char> charStack;
bool result = false;
char stackTop = NULL;
if(s.length() % 2 != 0){
return result;
}
if(s.length() == 0 || s[0] == ')'|| s[0] == '}'|| s[0] == ']'){
return result;
}
for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
if(s[i] == '(' || s[i]=='{' || s[i] == '['){
charStack.push(s[i]);
continue;
}
//到此不是左括号，并且栈中无数据了，说明存在多的右括号，
// 测试case "(){}}{"
//另外需要校验栈中有元素才能取栈顶，栈中没有元素是无法取栈顶的
if(charStack.size() == 0){
return result;
}
stackTop = charStack.top();
if((s[i] == ')' && stackTop == '(') ||
(s[i] == '}'&& stackTop == '{') ||
(s[i] == ']' && stackTop == '[')) {
charStack.pop();
} else{
return result;
}
}
//运行到此处，栈中若还存在数据就说明不配对
//测试case “((”
if(charStack.size() == 0){
result = true;
}
return result;
}
int main() {
string s = "()";
bool result = isValid(s);
cout <<"result:" <<result<<endl;
return 0;
}
复杂度分析：
时间复杂度：O（N），N为字符的长度，因为遍历了一次字符长度
空间复杂度：O（N），N为字符的长度，此处就说极端场景下会纯在此种空间复杂度，但是平均的时间复杂度不应这么大，因为字符有入栈和出栈，极端场景case：
“((((((”,字符会全部入栈
官方解答：
官方解答和上面的解答思路一样，实现略不相同，具体参考代码如下：
bool isValid(string s) {
int n = s.size();
if (n % 2 == 1) {
return false;
}
unordered_map<char, char> pairs = {
{')', '('},
{']', '['},
{'}', '{'}
};
stack<char> stk;
for (char ch: s) {
if (pairs.count(ch)) {
if (stk.empty() || stk.top() != pairs[ch]) {
return false;
}
stk.pop();
}
else {
stk.push(ch);
}
}
return stk.empty();
}
