数据结构与算法-有效的括号

大家好，欢迎来到我们的算法学习系列。今天是我们的第一篇文章，我们将探讨一个经典的面试题目——有效的括号匹配问题。

什么是有效的括号匹配？

在许多编程语言中，括号用于定义代码块、函数参数等。确保这些括号正确匹配是编译器的重要任务之一。而在算法面试中，这个问题常用来考察你的基本数据结构和逻辑思维能力。

问题描述

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

一个有效的字符串需满足：

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。

示例

• 输入: ()
  输出: true
• 输入: ()[]{}
  输出: true
• 输入: (]
  输出: false
• 输入: ([)]
  输出: false
• 输入: {[]}
  输出: true

解决思路

我们可以使用栈这种数据结构来解决这个问题。栈是一种后进先出的数据结构（LIFO）。当我们遇到一个左括号时，我们将其推入栈中；当我们遇到一个右括号时，我们检查栈顶的元素是否是对应的左括号，如果是，我们将栈顶元素弹出。最后，如果栈为空，则说明所有的括号都匹配了。

实现代码

下面是用JavaScript实现这个算法的代码：

function isValid(s) {const stack = [];const map = {'(': ')','{': '}','[': ']'};for (let i = 0; i < s.length; i++) {if (map[s[i]]) {stack.push(s[i]);} else {const last = stack.pop();if (s[i] !== map[last]) {return false;}}}return stack.length === 0;
}

代码解析

1. 定义栈和映射：我们定义一个空栈 stack 用于存储左括号，并用一个对象 map 存储括号的对应关系。
2. 遍历字符串：我们遍历输入字符串 s。
3. 处理左括号：如果当前字符是左括号，将其推入栈中。
4. 处理右括号：如果当前字符是右括号，弹出栈顶的左括号，并检查它们是否匹配。
5. 最终判断：遍历完字符串后，如果栈为空，则所有的括号匹配成功，返回 true，否则返回 false。

小结

今天，我们介绍了有效的括号匹配问题及其解决方法。这是一个经典的算法面试题，重点考察了你对栈数据结构的理解和应用。明天，我们将进一步探讨更多相关的算法问题，并提供更深入的解析和扩展。

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