最长有效括号
给定一个只包含 ‘(’ 和 ‘)’ 的字符串,找出最长的包含有效括号的子串的长度。
示例 1:
输入: “(()”
输出: 2
解释: 最长有效括号子串为 “()”
示例 2:
输入: “)()())”
输出: 4
解释: 最长有效括号子串为 “()()”
动态规划
动态规划思想:将待求解的问题分解为若干个子问题(阶段),按顺序求解子阶段,前一子问题的解,为后一子问题的求解提供了有用的信息。在求解任一子问题时,列出各种可能的局部解,通过决策保留那些有可能达到最优的局部解,丢弃其他局部解。依次解决各子问题,最后一个子问题就是初始问题的解。
当前为左括号
需用到辅助数组d[s.length()],表示从当前字符开始,到字符串结尾的最长有效括号子串长度(当前字符需为有效括号子串的第一个字符)
解题思路:从字符串结尾往前处理,求辅助数组d[]
当前字符下标为index,若当前字符为左括号’(’,判断index+1+d[index+1]位置的字符是否为右括号’)’,若为右括号,则d[index] = d[index+1]+2,并且判断index+1+d[index+1]+1位置的元素是否存在,若存在,则d[index] += d[index+1+d[index+1]+1](解决上述两个有效括号子串直接相邻的情况)
/*
* @Author liuhaidong
* @Description 当前为左括号
* @Date 17:05 2019/9/17 0017
**/
public int longestValidParentheses(String s) {
if(null == s) return 0;
int len = s.length(), max = 0;
int[] d = new int[len];
for(int index = len-2; index >= 0; index--){
int symIndex = index+1+d[index+1];
if('(' == s.charAt(index) && symIndex < len && ')' == s.charAt(symIndex)){
d[index] = d[index+1]+2;
if(symIndex+1 < len){
d[index] += d[symIndex+1];
}
}
max = Math.max(max, d[index]);
}
return max;
}
当前为右括号(待继续研究)
本题我一开始是想使用动态规划做的。opt[s.length()] 这个在当是右括号的时候记录长度。
例子: (()) 获取当前括号的长度就是前面括号的长度加上自己的长度 那么递归式就得出当前的括号长度 = 前一个括号长度 + 自己括号的长度:opt[i] = opt[i-1]+2 。
但是之前的例子: ()() 假如在当前括号之前有括号,长度也要计算进去。 其实我们很容易可以知道 当前括号的左括号的位置 = 我们当前括号的位置 - 中间括号的长度 即是 i - opt[i-1] -1 (如果再-1 就是前面括号的右括号的位置了)
那么 我们的递归式就要修改为 opt[i] = opt[i-1] + 2 + opt[i - opt[i-1] -2] 这样就可以将当前的括号长度与之前的括号长度加在一起。
public static int longestValidParentheses3(String s) {
if(s.length()<2){
return 0;
}
int[] opt = new int[s.length()];
opt[0] = 0;
int sum =0;
for(int i = 1;i<s.length();i++){
//当是右括号的时候进入判断
if(s.charAt(i)==')'){
//获取前面的括号的位置
int key = i - opt[i-1] -1;
if(key>=0){
if(s.charAt(key)=='('){
if(key==0){//当是0时 说明没有前面的括号了
opt[i] = opt[i-1] + 2;
}else{//不是0时 说明当前括号的位置之前还有括号,把他们的长度加上。
opt[i] = opt[i-1] + 2 + opt[key-1];
}
}
}
}
if(sum<opt[i]){
sum = opt[i];
}
}
return sum;
}
栈
// 进栈出栈验证, 出现不匹配时清空堆栈
// 由于只有一种括号类型, 因此只需要记录在栈中的左括号的数量即可
// 对遇到的所有有效情况记录最大值
// 由于最后可能遇到一个末端无效的串
// 但前面有效部分可能是最大的,
// 因此进行一次反转后,再次计算,求最大值
/**
* @Auther: liuhaidong
* Data: 2019/9/17 0017、17:42
* Description: 用栈来解决
* @version: 1.0
*/
public class longestValidParenthesesStack {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println(“请输入括号串:”);
String str = sc.nextLine();
System.out.println(longestValidParentheses(str.substring(1,str.length()-1)));
}
public static int longestValidParentheses(String s) {
int max = 0, count = 0;
if(null == s) return 0;
int len = s.length();
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.push(-1);
for(int index = 0; index < len; index++){
//遇左括号(,压栈(栈中元素为当前位置所处的下标)
if('(' == s.charAt(index)){
stack.push(index);
} else {
stack.pop();
//先弹出
if(stack.isEmpty()){
stack.push(index);
}
//计算子串的长度
count = index -stack.peek();
max = max >count ? max :count;
}
}
return max;
}
}
这种方式牛,自己没有想到,对栈里面的操作是下标,而不是字符,所以这个时候更容易记录最大值,厉害了!!!