括號匹配問題 -算法專題
阿新 • • 發佈:2018-05-06
算法;數據結構;棧;面試算法數據結構面試分享 符號匹配問題
今天在帖子上看見有同學在問,如果一個字符串中包含大括號和小括號,我們該如何解決括號匹配問題。我們今天就一起看下這道題吧。按照我們之前的套路,按部就班來:
確保我們理解了問題,並且嘗試一個例子,確認理解無誤。
舉個例子,這樣的括號是匹配的, ()、{}、({}), ({()}(){}), 而類似於{(、{,({)都是不匹配的。
想想你可以用什麽方法解決問題,你會選擇哪一種,為什麽?
我們拿這個字符串為例,({()}(){}), 最後一個)匹配的是第一個(, 倒數一個}匹配的是倒數第三個。所以我們可以從尾往頭掃描,第一個)我們先記錄下來,第一個}我們記錄下來,第三個{我們發現它和}是匹配的,消除掉,第四個是),我們保存下來,第五個是(,我們發現和第四個匹配,消除掉,依次類推,到最後一個(,我們發現它還最開始的第一個匹配。所以我們自然想到了棧,不匹配我們就入棧,匹配我們就出棧。
解釋你的算法和實現的方法
我們申明兩個棧,首先將所有字符依次入棧,再逐個出棧,出棧時,我們看下輔助棧裏的第一個字符是否匹配,若匹配我們出棧,否則入棧。當主棧裏所有字符都出棧時,我們檢查輔助棧是否為空。空表示完全匹配,否則不匹配。
寫代碼的時候,記住,一定要解釋你現在在幹什麽
我們先來定義一個棧,一般我們會借助於數組,這裏我們就簡單的用列表來處理了,實現它的Pop, Push, IsEmpty 方法,看代碼:
public class Mystack<T> { private List<T> list = new List<T>(); public Mystack() { } public Mystack(T[] input) { if (input != null) { for (int index = 0; index < input.Length; index++) { list.Add(input[index]); } } } public T Pop() { if (!this.IsEmpty()) { T element = list[list.Count-1]; list.RemoveAt(list.Count-1); return element; } throw new IndexOutOfRangeException("The stack is empty already."); } public void Push(T element) { list.Add(element); } public bool IsEmpty() { return this.list.Count == 0; } }
接下來,我們看算法:
public static bool IsMatch(string input) { if (!string.IsNullOrEmpty(input)) { Mystack<char> stack = new Mystack<char>(input.ToArray()); Mystack<char> secondStack = new Mystack<char>(); while (!stack.IsEmpty()) { char current = stack.Pop(); if (secondStack.IsEmpty()) { secondStack.Push(current); } else { char target = secondStack.Pop(); if (!IsClosed(current, target)) { secondStack.Push(target); secondStack.Push(current); } } } return secondStack.IsEmpty(); } return false; }
這中間使用了一個IsClosed方法,我們用來匹配 ( 和 ), { 和 }, 看代碼:
private static bool IsClosed(char first, char second)
{
if (first == ‘(‘) return second == ‘)‘;
if (first == ‘{‘) return second == ‘}‘;
return false;
}
最後我們一起來測試這個方法:
static void Main(string[] args)
{
string input = "({(){}})";
var result = IsMatch(input);
Console.WriteLine(result);
}
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大家有什麽更好的解法,也歡迎討論哈。
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