题目描述

给出 n 代表生成括号的对数，请你写出一个函数，使其能够生成所有可能的并且有效的括号组合。

思路

首先创建基本括号组合"((()))"，之后对该括号调换顺序获得更多组合：

1. 首先找到第一个右括号，将其向前一步一步移动直至第一个左括号后，生成的字符串均符合要求，可生成2个，即"(()())“和”()(())"
2. 对第一步生成的字符串，找到第二个右括号，同理，将其向前移动，最终能运动到的位置取决于第一个右括号前有几个左括号，若左括号数大于1个，则这个右括号可以移动至第一个右括号后一位，否则只能移动到第一个右括号第二位
3. 同理，对第二步得到的字符串继续调整第三个右括号的位置
4. 直至获得字符串"()()()"，根据以上推理得到的最后一个字符串满足该条件，则跳出结束

代码

class Solution {
public:
    int left_count = 0; /*移动第k个右括号前，第k-1个右括号前的左括号个数*/
    int right_flag = 0; /*标记第k个右括号能够移动到的最左位置*/
    int find(string s, int count) /*找到第k个右括号的位置*/
    {
        int nb = 0;
        int i;
        for (i = 0; i < s.size(); i++)
        {
            if (s[i] == '(')
            {
                if (nb < count - 1)
                    left_count++;
            }
            else
            {
                nb++;
                if (nb == count)
                    break;
                else if (nb == count - 1)
                    right_flag = i;
            }
        }
        return i;
    }



    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        vector<string> res;
        string tmp;
        string test;
        if (n == 0)
            return res;
        list<string> list_res;
        for (int i = 0; i<n; i++)
        {
            tmp += '(';
        }
        for (int i = 0; i<n; i++)
            tmp += ')';
        for (int i = 0; i<n; i++)
            test += "()"; /*结束条件*/
        list_res.push_back(tmp);/*利用list来记录每步的结果，为下一步做准备*/
        res.push_back(tmp);
        int count = 1;
        int last_push = 1;/*用来记录第k-1步时生成的字符串数目*/
        int pop_count = 0;/*用来记录是否将k-1步生成的字符串处理殆尽*/
        int current_push = 0;
        while (count<n)
        {
            string s1 = list_res.front();
            list_res.pop_front();
            pop_count++;
            left_count = 0;
            int left_max;
            int i = find(s1, count);
            if (count == 1)/*特殊情况特殊处理*/
            {
                left_max = 1;
                i = n ;
            }
            else
            {	
                if (left_count >= count)
                    left_max = right_flag + 1;/*第k个右括号向左移动的目标位置*/
                else
                    left_max = right_flag + 2;
            }
            while (i>left_max)/*移动第k个右括号*/
            {
                char tmp_char = s1[i - 1];
                s1[i - 1] = s1[i];
                s1[i] = tmp_char;
                res.push_back(s1);
                if (s1 == test)
                {
                    return res;/*结束，返回*/
                }
                else
                {
                    list_res.push_back(s1);/*将本次结果压入list*/
                    current_push++;
                }
                i--;
            }
            if (pop_count == last_push)/*判断k-1步的字符串是否处理完*/
            {
                count++;
                last_push = current_push;
                pop_count = 0;
                current_push = 0;
            }
        }
        return res;
    }
};