LeetCode 32. 最长有效括号

最长有效括号

给你一个只包含 '(' 和 ')' 的字符串，找出最长有效（格式正确且连续）括号子串的长度。

方法一、栈

由于要存在配对，必然有')'存在，配对的长度为上一个')'到当前')'之间的距离，即为最长配对子串，因此，我们使用栈结构，存储上一次配对的')'所在的索引。栈存放**[最后一个没有被匹配的右括号的下标]**

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，n为字符串的长度，遍历一次

空间复杂度：O(n)，n为字符串的长度，栈最多存储n个字符

Swift

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func longestValidParentheses(_ s: String) -> Int {
        let cnt = s.count
        
        var res:Int = 0
        
        //栈，存放[最后一个没有被匹配的右括号的下标]
        let stack = Stack<Int>()
        stack.push(-1)//为了统一期间，假数据填充

        for i in 0..<cnt {
            let chara = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: i)]
            if chara == "(" {
                stack.push(i)
            }else if(chara == ")") {
                let _ = stack.pop()
                
                if stack.count() == 0 {
                    stack.push(i)
                }else {
                    res = max(res, i - (stack.top() ?? 0))
                }
            }
        }
        return res
    }

OC

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- (NSInteger)longestValidParentheses:(NSString *)s {
    NSInteger res = 0;
    
    //存放[最后一个没有被匹配的右括号的下标]
    StackOC *stack = [[StackOC alloc] init];
    [stack push:@(-1)];//
    
    for (NSInteger i=0; i<s.length; i++) {
        unichar character = [s characterAtIndex:i];
        if (character == '(') {
            [stack push:@(i)];
        }else if(character == ')') {
            [stack pop];
            
            if ([stack empty]) {
                [stack push:@(i)];
            }else {
                //当前右括号索引减去上一个右括号的索引，表示最长串
                res = MAX(res, i-[[stack top] integerValue]);
            }
        }
    }
    
    return res;
}

方法二、双指针+双向遍历

思想：left对应 '('个数，right对应')'个数，当两者相等时，说明配对成功。

边界处理：当从左向右遍历时，right>left表示不连续了，要从0开始计数，因此将left和right置为0。

当从右向左遍历时，当left>right时表示不连续了，计数归0

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，n为字符串的长度，遍历一次

空间复杂度：O(1)

Swift

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//双指针法，空间复杂度为O(1)
    func longestValidParentheses(_ s: String) -> Int {
        let cnt = s.count
        
        var left = 0, right = 0, maxLen = 0
        
        //从左向右找一次
        for i in 0..<cnt {
            let str = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: i)]
            if str == "(" {
                left += 1
            }else if(str == ")") {
                right += 1
            }
            
            if left == right {
                maxLen = max(maxLen, 2*right)
            }else if(right > left) {
                left = 0
                right = 0
            }
        }
        
        //从右向左找一次
        left = 0; right = 0
        var j = cnt - 1
        while j > 0 {
            let str = s[s.index(s.startIndex, offsetBy: j)]
            
            if str == "(" {
                left += 1
            }else if(str == ")") {
                right += 1
            }
            
            if left == right {
                maxLen = max(maxLen, 2*right)
            }else if(left > right) {
                left = 0
                right = 0
            }
            
            j -= 1
        }
        
        return maxLen
    }

OC

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//双指针+左右遍历
- (NSInteger)longestValidParentheses:(NSString *)s {
    NSInteger left = 0, right = 0, maxLen = 0;
    
    //从左向右匹配一次
    for (NSInteger i=0; i<s.length; i++) {
        unichar charater = [s characterAtIndex:i];
        if (charater == '(') {
            left++;
        }else if(charater == ')') {
            right++;
        }
        
        if (left == right) {
            maxLen = MAX(maxLen, 2 * right);
        }else if(right > left) {
            left = right = 0;
        }
    }
    
    //从右向左匹配一次
    for (NSInteger i=s.length-1; i>0; i--) {
        unichar charater = [s characterAtIndex:i];
        if (charater == '(') {
            left++;
        }else if(charater == ')') {
            right++;
        }
        
        if (left == right) {
            maxLen = MAX(maxLen, 2*left);
        }else if(left > right) {
            left = right = 0;
        }
    }
    
    return maxLen;
}