# 0020. 有效的括号
## 题目地址(20. 有效的括号)
<https://leetcode-cn.com/problems/valid-parentheses/description>
## 题目描述
```
<pre class="calibre18">```
给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,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。
注意空字符串可被认为是有效字符串。
示例 1:
输入: "()"
输出: true
示例 2:
输入: "()[]{}"
输出: true
示例 3:
输入: "(]"
输出: false
示例 4:
输入: "([)]"
输出: false
示例 5:
输入: "{[]}"
输出: true
```
```
## 前置知识
- [栈](https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/thinkings/basic-data-structure.md)
## 公司
- 阿里
- 百度
- 腾讯
- 字节
- airbnb
- amazon
- bloomberg
- facebook
- google
- microsoft
- twitter
- zenefits
## 栈
### 思路
关于这道题的思路,邓俊辉讲的非常好,没有看过的同学可以看一下,[视频地址](http://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+30240184+sp/courseware/ad1a23c053df4501a3facd66ef6ccfa9/8d6f450e7f7a445098ae1d507fda80f6/)。
使用栈,遍历输入字符串
如果当前字符为左半边括号时,则将其压入栈中
如果遇到右半边括号时,分类讨论:
1)如栈不为空且为对应的左半边括号,则取出栈顶元素,继续循环
2)若此时栈为空,则直接返回 false
3)若不为对应的左半边括号,反之返回 false
![](https://img.kancloud.cn/d7/3a/d73a226d8329befb1f16533545257b33_960x540.gif)
(图片来自: <https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>)
> 值得注意的是,如果题目要求只有一种括号,那么我们其实可以使用更简洁,更省内存的方式 - 计数器来进行求解,而 不必要使用栈。
>
> 事实上,这类问题还可以进一步扩展,我们可以去解析类似 HTML 等标记语法, 比如
### 关键点解析
1. 栈的基本特点和操作
2. 如果你用的是 JS 没有现成的栈,可以用数组来模拟 入: push 出:pop
> 入: push 出 shift 就是队列
### 代码
代码支持:JS,Python
Javascript Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/**
* @param {string} s
* @return {boolean}
*/</span>
<span class="hljs-keyword">var</span> isValid = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> (<span class="hljs-params">s</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">let</span> valid = <span class="hljs-params">true</span>;
<span class="hljs-keyword">const</span> stack = [];
<span class="hljs-keyword">const</span> mapper = {
<span class="hljs-string">"{"</span>: <span class="hljs-string">"}"</span>,
<span class="hljs-string">"["</span>: <span class="hljs-string">"]"</span>,
<span class="hljs-string">"("</span>: <span class="hljs-string">")"</span>,
};
<span class="hljs-keyword">for</span> (<span class="hljs-keyword">let</span> i <span class="hljs-keyword">in</span> s) {
<span class="hljs-keyword">const</span> v = s[i];
<span class="hljs-keyword">if</span> ([<span class="hljs-string">"("</span>, <span class="hljs-string">"["</span>, <span class="hljs-string">"{"</span>].indexOf(v) > <span class="hljs-params">-1</span>) {
stack.push(v);
} <span class="hljs-keyword">else</span> {
<span class="hljs-keyword">const</span> peak = stack.pop();
<span class="hljs-keyword">if</span> (v !== mapper[peak]) {
<span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">false</span>;
}
}
}
<span class="hljs-keyword">if</span> (stack.length > <span class="hljs-params">0</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">false</span>;
<span class="hljs-keyword">return</span> valid;
};
```
```
Python Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span>:</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">isValid</span><span class="hljs-params">(self,s)</span>:</span>
stack = []
map = {
<span class="hljs-string">"{"</span>:<span class="hljs-string">"}"</span>,
<span class="hljs-string">"["</span>:<span class="hljs-string">"]"</span>,
<span class="hljs-string">"("</span>:<span class="hljs-string">")"</span>
}
<span class="hljs-keyword">for</span> x <span class="hljs-keyword">in</span> s:
<span class="hljs-keyword">if</span> x <span class="hljs-keyword">in</span> map:
stack.append(map[x])
<span class="hljs-keyword">else</span>:
<span class="hljs-keyword">if</span> len(stack)!=<span class="hljs-params">0</span>:
top_element = stack.pop()
<span class="hljs-keyword">if</span> x != top_element:
<span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-keyword">False</span>
<span class="hljs-keyword">else</span>:
<span class="hljs-keyword">continue</span>
<span class="hljs-keyword">else</span>:
<span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-keyword">False</span>
<span class="hljs-keyword">return</span> len(stack) == <span class="hljs-params">0</span>
```
```
**复杂度分析**
- 时间复杂度:O(N)O(N)O(N)
- 空间复杂度:O(N)O(N)O(N)
## O(1) 空间
### 思路
基本思路是修改参数,将参数作为我们的栈。 随着我们不断遍历, s 慢慢变成了一个栈。
因此 Python,Java,JS 等**字符串不可变**的语言无法使用此方法达到 O(1)O(1)O(1)。
具体参考: [No stack O(1) space complexity O(n) time complexity solution in C++](https://leetcode.com/problems/valid-parentheses/discuss/9478/No-stack-O(1)-space-complexity-O(n)-time-complexity-solution-in-C++/244061>)
### 代码
代码支持:C++
C++:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">bool</span> <span class="hljs-title">isValid</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-params">string</span> s)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">int</span> top = <span class="hljs-params">-1</span>;
<span class="hljs-keyword">for</span>(<span class="hljs-keyword">int</span> i =<span class="hljs-params">0</span>;i<s.length();++i){
<span class="hljs-keyword">if</span>(top<<span class="hljs-params">0</span> || !isMatch(s[top], s[i])){
++top;
s[top] = s[i];
}<span class="hljs-keyword">else</span>{
--top;
}
}
<span class="hljs-keyword">return</span> top == <span class="hljs-params">-1</span>;
}
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">bool</span> <span class="hljs-title">isMatch</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">char</span> c1, <span class="hljs-keyword">char</span> c2)</span></span>{
<span class="hljs-keyword">if</span>(c1 == <span class="hljs-string">'('</span> && c2 == <span class="hljs-string">')'</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">true</span>;
<span class="hljs-keyword">if</span>(c1 == <span class="hljs-string">'['</span> && c2 == <span class="hljs-string">']'</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">true</span>;
<span class="hljs-keyword">if</span>(c1 == <span class="hljs-string">'{'</span> && c2 == <span class="hljs-string">'}'</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">true</span>;
<span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">false</span>;
}
};
```
```
**复杂度分析**
- 时间复杂度:O(N)O(N)O(N)
- 空间复杂度:O(1)O(1)O(1)
## 正则匹配
### 思路
我们不断通过消除 '\[\]' , '()', '{}' ,最后判断剩下的是否是空串即可,就像开心消消乐一样。
### 代码
代码支持:Python,JavaScript
Python:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span>:</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">isValid</span><span class="hljs-params">(self, s)</span>:</span>
<span class="hljs-keyword">while</span> <span class="hljs-string">'[]'</span> <span class="hljs-keyword">in</span> s <span class="hljs-keyword">or</span> <span class="hljs-string">'()'</span> <span class="hljs-keyword">in</span> s <span class="hljs-keyword">or</span> <span class="hljs-string">'{}'</span> <span class="hljs-keyword">in</span> s:
s = s.replace(<span class="hljs-string">'[]'</span>,<span class="hljs-string">''</span>).replace(<span class="hljs-string">'()'</span>,<span class="hljs-string">''</span>).replace(<span class="hljs-string">'{}'</span>,<span class="hljs-string">''</span>)
<span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-keyword">not</span> len(s)
```
```
JavaScript:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-keyword">var</span> isValid = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> (<span class="hljs-params">s</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">while</span> (s.includes(<span class="hljs-string">"[]"</span>) || s.includes(<span class="hljs-string">"()"</span>) || s.includes(<span class="hljs-string">"{}"</span>)) {
s = s.replace(<span class="hljs-string">"[]"</span>, <span class="hljs-string">""</span>).replace(<span class="hljs-string">"()"</span>, <span class="hljs-string">""</span>).replace(<span class="hljs-string">"{}"</span>, <span class="hljs-string">""</span>);
}
s = s.replace(<span class="hljs-string">"[]"</span>, <span class="hljs-string">""</span>).replace(<span class="hljs-string">"()"</span>, <span class="hljs-string">""</span>).replace(<span class="hljs-string">"{}"</span>, <span class="hljs-string">""</span>);
<span class="hljs-keyword">return</span> s.length === <span class="hljs-params">0</span>;
};
```
```
**复杂度分析**
- 时间复杂度:取决于正则引擎的实现
- 空间复杂度:取决于正则引擎的实现
## 相关题目
- [32. 最长有效括号](32.longest-valid-parentheses.html)
## 扩展
- 如果让你检查 XML 标签是否闭合如何检查, 更进一步如果要你实现一个简单的 XML 的解析器,应该怎么实现?
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- Introduction
- 第一章 - 算法专题
- 数据结构
- 基础算法
- 二叉树的遍历
- 动态规划
- 哈夫曼编码和游程编码
- 布隆过滤器
- 字符串问题
- 前缀树专题
- 《贪婪策略》专题
- 《深度优先遍历》专题
- 滑动窗口(思路 + 模板)
- 位运算
- 设计题
- 小岛问题
- 最大公约数
- 并查集
- 前缀和
- 平衡二叉树专题
- 第二章 - 91 天学算法
- 第一期讲义-二分法
- 第一期讲义-双指针
- 第二期
- 第三章 - 精选题解
- 《日程安排》专题
- 《构造二叉树》专题
- 字典序列删除
- 百度的算法面试题 * 祖玛游戏
- 西法的刷题秘籍】一次搞定前缀和
- 字节跳动的算法面试题是什么难度?
- 字节跳动的算法面试题是什么难度?(第二弹)
- 《我是你的妈妈呀》 * 第一期
- 一文带你看懂二叉树的序列化
- 穿上衣服我就不认识你了?来聊聊最长上升子序列
- 你的衣服我扒了 * 《最长公共子序列》
- 一文看懂《最大子序列和问题》
- 第四章 - 高频考题(简单)
- 面试题 17.12. BiNode
- 0001. 两数之和
- 0020. 有效的括号
- 0021. 合并两个有序链表
- 0026. 删除排序数组中的重复项
- 0053. 最大子序和
- 0088. 合并两个有序数组
- 0101. 对称二叉树
- 0104. 二叉树的最大深度
- 0108. 将有序数组转换为二叉搜索树
- 0121. 买卖股票的最佳时机
- 0122. 买卖股票的最佳时机 II
- 0125. 验证回文串
- 0136. 只出现一次的数字
- 0155. 最小栈
- 0167. 两数之和 II * 输入有序数组
- 0169. 多数元素
- 0172. 阶乘后的零
- 0190. 颠倒二进制位
- 0191. 位1的个数
- 0198. 打家劫舍
- 0203. 移除链表元素
- 0206. 反转链表
- 0219. 存在重复元素 II
- 0226. 翻转二叉树
- 0232. 用栈实现队列
- 0263. 丑数
- 0283. 移动零
- 0342. 4的幂
- 0349. 两个数组的交集
- 0371. 两整数之和
- 0437. 路径总和 III
- 0455. 分发饼干
- 0575. 分糖果
- 0874. 模拟行走机器人
- 1260. 二维网格迁移
- 1332. 删除回文子序列
- 第五章 - 高频考题(中等)
- 0002. 两数相加
- 0003. 无重复字符的最长子串
- 0005. 最长回文子串
- 0011. 盛最多水的容器
- 0015. 三数之和
- 0017. 电话号码的字母组合
- 0019. 删除链表的倒数第N个节点
- 0022. 括号生成
- 0024. 两两交换链表中的节点
- 0029. 两数相除
- 0031. 下一个排列
- 0033. 搜索旋转排序数组
- 0039. 组合总和
- 0040. 组合总和 II
- 0046. 全排列
- 0047. 全排列 II
- 0048. 旋转图像
- 0049. 字母异位词分组
- 0050. Pow(x, n)
- 0055. 跳跃游戏
- 0056. 合并区间
- 0060. 第k个排列
- 0062. 不同路径
- 0073. 矩阵置零
- 0075. 颜色分类
- 0078. 子集
- 0079. 单词搜索
- 0080. 删除排序数组中的重复项 II
- 0086. 分隔链表
- 0090. 子集 II
- 0091. 解码方法
- 0092. 反转链表 II
- 0094. 二叉树的中序遍历
- 0095. 不同的二叉搜索树 II
- 0096. 不同的二叉搜索树
- 0098. 验证二叉搜索树
- 0102. 二叉树的层序遍历
- 0103. 二叉树的锯齿形层次遍历
- 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
- 0113. 路径总和 II
- 0129. 求根到叶子节点数字之和
- 0130. 被围绕的区域
- 0131. 分割回文串
- 0139. 单词拆分
- 0144. 二叉树的前序遍历
- 0150. 逆波兰表达式求值
- 0152. 乘积最大子数组
- 0199. 二叉树的右视图
- 0200. 岛屿数量
- 0201. 数字范围按位与
- 0208. 实现 Trie (前缀树)
- 0209. 长度最小的子数组
- 0211. 添加与搜索单词 * 数据结构设计
- 0215. 数组中的第K个最大元素
- 0221. 最大正方形
- 0229. 求众数 II
- 0230. 二叉搜索树中第K小的元素
- 0236. 二叉树的最近公共祖先
- 0238. 除自身以外数组的乘积
- 0240. 搜索二维矩阵 II
- 0279. 完全平方数
- 0309. 最佳买卖股票时机含冷冻期
- 0322. 零钱兑换
- 0328. 奇偶链表
- 0334. 递增的三元子序列
- 0337. 打家劫舍 III
- 0343. 整数拆分
- 0365. 水壶问题
- 0378. 有序矩阵中第K小的元素
- 0380. 常数时间插入、删除和获取随机元素
- 0416. 分割等和子集
- 0445. 两数相加 II
- 0454. 四数相加 II
- 0494. 目标和
- 0516. 最长回文子序列
- 0518. 零钱兑换 II
- 0547. 朋友圈
- 0560. 和为K的子数组
- 0609. 在系统中查找重复文件
- 0611. 有效三角形的个数
- 0718. 最长重复子数组
- 0754. 到达终点数字
- 0785. 判断二分图
- 0820. 单词的压缩编码
- 0875. 爱吃香蕉的珂珂
- 0877. 石子游戏
- 0886. 可能的二分法
- 0900. RLE 迭代器
- 0912. 排序数组
- 0935. 骑士拨号器
- 1011. 在 D 天内送达包裹的能力
- 1014. 最佳观光组合
- 1015. 可被 K 整除的最小整数
- 1019. 链表中的下一个更大节点
- 1020. 飞地的数量
- 1023. 驼峰式匹配
- 1031. 两个非重叠子数组的最大和
- 1104. 二叉树寻路
- 1131.绝对值表达式的最大值
- 1186. 删除一次得到子数组最大和
- 1218. 最长定差子序列
- 1227. 飞机座位分配概率
- 1261. 在受污染的二叉树中查找元素
- 1262. 可被三整除的最大和
- 1297. 子串的最大出现次数
- 1310. 子数组异或查询
- 1334. 阈值距离内邻居最少的城市
- 1371.每个元音包含偶数次的最长子字符串
- 第六章 - 高频考题(困难)
- 0004. 寻找两个正序数组的中位数
- 0023. 合并K个升序链表
- 0025. K 个一组翻转链表
- 0030. 串联所有单词的子串
- 0032. 最长有效括号
- 0042. 接雨水
- 0052. N皇后 II
- 0084. 柱状图中最大的矩形
- 0085. 最大矩形
- 0124. 二叉树中的最大路径和
- 0128. 最长连续序列
- 0145. 二叉树的后序遍历
- 0212. 单词搜索 II
- 0239. 滑动窗口最大值
- 0295. 数据流的中位数
- 0301. 删除无效的括号
- 0312. 戳气球
- 0335. 路径交叉
- 0460. LFU缓存
- 0472. 连接词
- 0488. 祖玛游戏
- 0493. 翻转对
- 0887. 鸡蛋掉落
- 0895. 最大频率栈
- 1032. 字符流
- 1168. 水资源分配优化
- 1449. 数位成本和为目标值的最大数字
- 后序