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：

1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2. 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。

测试用例

示例1：

输入: “()”
输出: true

示例2：

输入: “([{}])”
输出: true

示例3：

输入: “)()[]{}”
输出: false

解题思路

栈
判断括号的有效性可以使用「栈」这一数据结构来解决。

我们对给定的字符串 s 进行遍历，当我们遇到一个左括号时，我们会期望在后续的遍历中，有一个相同类型的右括号将其闭合。由于后遇到的左括号要先闭合，因此我们可以将这个左括号放入栈顶。(后进先出)

当我们遇到一个右括号时，我们需要将一个相同类型的左括号闭合。此时，我们可以取出栈顶的左括号并判断它们是否是相同类型的括号。如果不是相同的类型，或者栈中并没有左括号，那么字符串 s 无效，返回 False。为了快速判断括号的类型，我们可以使用哈希映射（HashMap）存储每一种括号。哈希映射的键为右括号，值为相同类型的左括号。

在遍历结束后，如果栈中没有左括号，说明我们将字符串 s 中的所有左括号闭合，返回 True，否则返回 False。

注意到有效字符串的长度一定为偶数，因此如果字符串的长度为奇数，我们可以直接返回 False，省去后续的遍历判断过程。

Code

class Solution {
    
    
    public boolean isValid(String s) {
    
    
        int n = s.length();
        if (n % 2 == 1) {
    
    
            return false;
        }
        Map<Character, Character> hashmap = new HashMap<Character, Character>();
        hashmap.put(')','(');
        hashmap.put(']','[');
        hashmap.put('}','{');
        Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    
            char ch = s.charAt(i);
            if(hashmap.containsKey(ch)) {
    
    
                if (stack.isEmpty() || stack.peek() != hashmap.get(ch)) {
    
    
                    return false;
                }
                stack.pop();
            }else {
    
    
                stack.push(ch);
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 n 是字符串 s 的长度
• 空间复杂度：$O(n+\mid \Sigma \mid )$，其中 Σ 表示字符集，本题中字符串只包含 6 种括号 ∣Σ∣=6。栈中的字符数量为 n，而哈希映射使用的空间为 ∣Σ∣，相加即可得到总空间复杂度。