LeetCode 678.有效的括号字符串

给你一个只包含三种字符的字符串，支持的字符类型分别是 '('、')' 和 '*'。请你检验这个字符串是否为有效字符串，如果是有效字符串返回 true 。

有效字符串符合如下规则：

任何左括号 '(' 必须有相应的右括号 ')'。

任何右括号 ')' 必须有相应的左括号 '(' 。

左括号 '(' 必须在对应的右括号之前 ')'。

'*' 可以被视为单个右括号 ')' ，或单个左括号 '(' ，或一个空字符串 ""。

示例 1：

输入：s = "()"

输出：true

示例 2：

输入：s = "(*)"

输出：true

示例 3：

输入：s = "(*))"

输出：true

提示：

1 <= s.length <= 100

s $i$ 为 '('、')' 或 '*'

遍历s，维护一个左括号比右括号多的数量leftNum，每当遇到左括号增加leftNum，每当遇到右括号就减少leftNum。如果遇到星号，由于它可以变为左括号或右括号，因此我们可以同时维护两种情况，做法是把leftNum分为leftMinNum和leftMaxNum，如果星号变为左括号，就增加leftMaxNum，如果变为右括号就减少leftMinNum。一个有效括号字符串的任意前缀左括号的数量都是大于右括号数量的，因此leftMaxNum小于0时，即星号全变为左括号，但右括号还是多时，就不能形成有效括号字符串：

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    bool checkValidString(string s) {
        int leftMinNum = 0;
        int leftMaxNum = 0;

        for (char c : s) {
            if (c == '(') {
                ++leftMinNum;
                ++leftMaxNum;
            } else if (c == '*') {
                // 对应*变为右括号
                // 该值不能为负，如果leftMinNum已经为0，就不再把当前*变为右括号，而是变为空
                // 如(())*，此时*不能变为右括号，否则就不是有效的括号字符串
                leftMinNum = max(0, leftMinNum - 1);
                // 对应*变为左括号
                ++leftMaxNum;
            } else if (c == ')') {
                leftMinNum = max(0, leftMinNum - 1);
                --leftMaxNum;

                // 如果*全部变为左括号，右括号还是多，说明一定是无效括号字符串
                if (leftMaxNum < 0) {
                    return false;
                }
            }
        }
        
        // leftMinNum如果不为0，说明左括号多，即使*都变为右括号也是
        return leftMinNum == 0;
    }
};

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)。