华为OD机试 - 最大括号深度 - 栈stack（Java 2023 B卷 100分）

news2024/11/12 9:21:10

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷）》。

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一、题目描述

现有一字符串仅由(、)、 {、}、[、 ]六种括号组成。

若字符串满足以下条件之一，则为无效字符串：任一类型的左右括号数量不相等

存在未按正确顺序先左(，后右)闭合的括号，输出括号的最大嵌套深度，若字符串无效则输出0。

0<=字符串长度<=100000

二、输入描述

一个只包括(、)、 {、}、[、 ]的字符串。

三、输出描述

整数，最大的括号深度

输入	输出	说明
[]	1	有效字符串，最大嵌套深度1
[{[]}()]	3	有效字符串，最大嵌套深度3

四、解题思路

先明确一点，最大括号深度指的是有效闭合括号的嵌套深度，而不是有效闭合括号的组合数。

利用栈的特效；
如果是左括号{[(，则加入栈stack，有效深度+1；
如果是右括号，则弹出栈顶元素；
- 与当前右括号进行比较；
- 如果匹配，弹出栈顶元素，有效深度-1；
- 如果不匹配，直接返回0；
- 取最大深度max；
如果不是有效括号，则输出"input error"；
遍历完毕后，栈stack为空时，表示所有左右括号都可配对，输出最大深度max即可，否则输出0

五、Java算法源码

public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    String input = sc.nextLine();
    Stack<Character> stack = new Stack<>();
    Character pop;
    // 有效深度，最大深度
    int deep = 0, max = 0;
    for (int i = 0; i < input.length(); i++) {
        char ch = input.charAt(i);
        switch (ch) {
            // 如果是左括号{[(，则加入栈stack；
            case '{':
            case '[':
            case '(':
                deep++;
                stack.add(ch);
                break;
                // 如果是右括号，则弹出栈顶元素；
            case '}':
                pop = stack.pop();
                if (pop != null && pop == '{') {
                    deep--;
                    break;
                } else {
                    System.out.println(0);
                    return;
                }
            case ']':
                pop = stack.pop();
                if (pop != null && pop == '[') {
                    deep--;
                    break;
                } else {
                    System.out.println(0);
                    return;
                }
            case ')':
                pop = stack.pop();
                if (pop != null && pop == '(') {
                    deep--;
                    break;
                } else {
                    System.out.println(0);
                    return;
                }
            default:
                // 如果不是有效括号，则输出"input error"；
                System.out.println("input error");
                return;
        }
        // 取最大深度max
        max = Math.max(max, deep);
    }

    // 遍历完毕后，栈stack为空时，表示所有左右括号都可配对，输出最大深度max即可，否则输出0
    if (stack.isEmpty()) {
        System.out.println(max);
    } else {
        System.out.println(0);
    }
}