栈与队列3：有效的括号

主要是我自己刷题的一些记录过程。如果有错可以指出哦，大家一起进步。
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leetcode链接：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。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例：

示例 1：

输入：s = "()"
输出：true
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示例 2：

输入：s = "()[]{}"
输出：true
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示例 3：

输入：s = "(]"
输出：false
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提示：

1 <= s.length <= 10⁴
s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成

思路：

由于栈结构的特殊性，非常适合做对称匹配类的题目。

首先要弄清楚，字符串里的括号不匹配有几种情况。

一些同学，在面试中看到这种题目上来就开始写代码，然后就越写越乱。

建议要写代码之前要分析好有哪几种不匹配的情况，如果不动手之前分析好，写出的代码也会有很多问题。

先来分析一下 这里有三种不匹配的情况，

第一种情况，字符串里左方向的括号多余了 ，所以不匹配。 括号匹配1

第二种情况，括号没有多余，但是 括号的类型没有匹配上。 括号匹配2

第三种情况，字符串里右方向的括号多余了，所以不匹配。 括号匹配3

我们的代码只要覆盖了这三种不匹配的情况，就不会出问题，可以看出 动手之前分析好题目的重要性。

动画如下：

第一种情况：已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false

第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有要匹配的字符。所以return false

第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号return false

那么什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢，就是字符串遍历完之后，栈是空的，就说明全都匹配了。

分析完之后，代码其实就比较好写了，

但还有一些技巧，在匹配左括号的时候，右括号先入栈，就只需要比较当前元素和栈顶相不相等就可以了，比左括号先入栈代码实现要简单的多了！

实现C++代码如下：

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if (s.size() % 2 != 0) return false; // 如果s的长度为奇数，一定不符合要求
        stack<char> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == '(') st.push(')');
            else if (s[i] == '{') st.push('}');
            else if (s[i] == '[') st.push(']');
            // 第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号 return false
            // 第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有我们要匹配的字符。所以return false
            else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
            else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等，栈弹出元素
        }
        // 第一种情况：此时我们已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false，否则就return true
        return st.empty();
    }
};

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自己的代码

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if (s[0] == ')' || s[0] == ']' || s[0] == '}')
            return false;
        for (const char& ch : s) {
            if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{')
                myStack.push(ch);
            else {
                if (myStack.empty()) {
                    return false;
                }
                else {
                    if (ch == ')' && myStack.top() == '(')
                        myStack.pop();
                    else if (ch == ']' && myStack.top() == '[')
                        myStack.pop();
                    else if (ch == '}' && myStack.top() == '{')
                        myStack.pop();
                    else
                        return false;
                }
            }
        }
        if (myStack.empty())
            return true;
        else
            return false;
    }
private:
    stack<char>myStack;
};
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