LeetCode 1963 使字符串平衡的最小交换次数

吃着火锅x唱着歌2026-04-14 8:25

给你一个字符串 s ，下标从 0 开始，且长度为偶数 n 。字符串恰好由 n / 2 个开括号 ' $' 和 n / 2 个闭括号 '$ ' 组成。

只有能满足下述所有条件的字符串才能称为平衡字符串：

字符串是一个空字符串，或者

字符串可以记作 AB ，其中 A 和 B 都是平衡字符串，或者

字符串可以写成 $C$ ，其中 C 是一个平衡字符串。

你可以交换任意两个下标所对应的括号任意次数。

返回使 s 变成平衡字符串所需要的最小交换次数。

示例 1：

输入：s = "]\[\]["

输出：1

解释：交换下标 0 和下标 3 对应的括号，可以使字符串变成平衡字符串。

最终字符串变成 " $\[$ ]" 。

示例 2：

输入：s = "]]][[["

输出：2

解释：执行下述操作可以使字符串变成平衡字符串：

交换下标 0 和下标 4 对应的括号，s = "\[\]]\[\][" 。
交换下标 1 和下标 5 对应的括号，s = " $\[$ \[\]]" 。
最终字符串变成 " $\[$ \[\]]" 。
示例 3：

输入：s = "\[\]"

输出：0

解释：这个字符串已经是平衡字符串。

提示：

n == s.length

2 <= n <= 106^{6}6

n 为偶数

s $i$ 为' $' 或 '$ '

开括号 ' $' 的数目为 n / 2 ，闭括号 '$ ' 的数目也是 n / 2

我们可以遍历字符串s，并记录遍历到的左括号和有括号的数量，正常情况下，一个平衡字符串的某个前缀中，一定是左括号的数量大于等于右括号的数量，因为左括号一定在左边。因此，如果遍历过程中发现左括号数量小于右括号数量了，那么当前遍历到的右括号一定需要交换，但我们并不需要真的从右边找一个左括号与之交换，只需要记录下来wrongNum，每次遇到右括号比左括号多的情况就将wrongNum加1即可。然后可自己举几个wrongNum的例子，通过观察得出，结果为(wrongNum+1)/2：

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    int minSwaps(string s) {
        int leftNum = 0;

        int wrongNum = 0;
        for (char c : s) {
            if (c == '[') {
                ++leftNum;
            } else if (c == ']' && leftNum > 0) {
                --leftNum;
            } else {
                ++wrongNum;
            }
        }

        return (wrongNum + 1) / 2;
    }
};

如果s的长度为n，则此算法时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。