LeetCode 2116. 判斷一個括號字串是否有效

題目描述

一個括號字串是隻由 '(' 和 ')' 組成的 非空 字串。如果一個字串滿足下面 任意 一個條件，那麼它就是有效的：

• 字串為 ()。
• 它可以表示為 AB（A 與 B 連線），其中 A 和 B 都是有效括號字串。
• 它可以表示為 (A)，其中 A 是一個有效括號字串。

給你一個括號字串 s 和一個字串 locked，兩者長度都為n。locked 是一個二進位制字串，只包含 '0' 和 '1'。對於 locked 中 每一個 下標 i：

• 如果 locked[i] 是 '1'，你 不能 改變 s[i]。
• 如果 locked[i] 是 '0'
  ，你 可以 將 s[i] 變為 '(' 或者 ')'。

如果你可以將 s 變為有效括號字串，請你返回 true，否則返回 false。

樣例

輸入：s = "))()))", locked = "010100"
輸出：true
解釋：locked[1] == '1' 和 locked[3] == '1'，所以我們無法改變 s[1] 或者 s[3]。
我們可以將 s[0] 和 s[4] 變為 '('，不改變 s[2] 和 s[5]，使 s 變為有效字串。


輸入：s = "()()", locked = "0000"
輸出：true
解釋：我們不需要做任何改變，因為 s 已經是有效字串了。


輸入：s = ")", locked = "0"
輸出：false
解釋：locked 允許改變 s[0] 。
但無論將 s[0] 變為 '(' 或者 ')' 都無法使 s 變為有效字串。
 

限制

• n == s.length == locked.length
• 1 <= n <= 10^5
• s[i] 要麼是 '(' 要麼是 ')'。
• locked[i] 要麼是 '0' 要麼是 '1'。

演算法

(貪心思維) \(O(n)\)

判斷一個合法的括號序列有兩個條件：

1. 左括號數量等於右括號數量
2. 任何一個字首中左括號數量小於等於右括號數量

具體實現：可以初始話變數x，如果遇到左括號，x++；如果遇到右括號x--；如果中途x<0，則為非法括號序列，如果最終x=0，則說明為合法的括號序列。

該題，首先先將所有可以改變的位置都變為右括號，定義x記錄當前多餘的左括號的情況，cnt

時間複雜度

• 遍歷陣列一次，故總時間複雜度為 \(O(n)\)。

空間複雜度

• 僅需要常數的額外空間。

C++ 程式碼

class Solution {
public:
    bool canBeValid(string s, string locked) {
        const int n = s.size();

        int x = 0, cnt = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (locked[i] == '0') {
                s[i] = ')';
                cnt++;
            }

            if (s[i] == '(') x++;
            else x--;

            if (x < 0) {
                if (cnt == 0)
                    return false;

                cnt--;
                x += 2;
            }
        }

        return x == 0;
    }
};