给出一个仅由英文符号“(”和“)”构成的括号序列,求出满足要求的非空子串数量。(注意子串和子序列的区别,子串要求是连续的一段而子序列不一定要求是连续的) 满足要求的括号序列:可以构成匹配的括号序列,即一个"("能唯一匹配一个 ")",但是一对匹配的 "("必须出现在")"之前。
时间: 2023-09-08 17:04:18 浏览: 211
一个符合要求的排列
### 回答1:
这是一个经典的算法问题,可以使用栈来解决。
首先,我们可以遍历整个括号序列,用一个栈来记录当前未匹配的左括号的位置。当遇到一个右括号时,如果栈顶元素是左括号,则说明这是一对匹配的括号,可以将栈顶元素弹出,此时栈中剩余的元素都是未匹配的左括号。
接下来,我们可以从栈底开始遍历栈中的元素,对于每一个未匹配的左括号,我们可以计算以它为左端点的合法子串数量。具体地,我们从当前位置开始向后遍历,用一个变量记录当前左括号的数量。每当遇到一个左括号时,将计数器加1;每当遇到一个右括号时,将计数器减1。如果计数器减到0,说明当前左括号之后的所有括号都可以与这个左括号匹配,所以以这个左括号为左端点的所有子串都是合法的。
最后,我们将所有合法子串的数量相加,就是答案。
以下是Python代码实现:
```python
def count_valid_substrings(s):
stack = []
for i, c in enumerate(s):
if c == "(":
stack.append(i)
elif stack and s[stack[-1]] == "(":
stack.pop()
result = 0
for i in range(len(stack)):
j = i + 1
count = 1
while j < len(stack) and stack[j] == stack[j-1] + 1:
j += 1
count += 1
result += count
return result
```
该算法的时间复杂度是$O(n)$,其中$n$是括号序列的长度。
### 回答2:
给出一个仅由英文符号“(”和“)”构成的括号序列,求出满足要求的非空子串数量。
假设括号序列为S,其中长度为n。
我们可以使用动态规划的思想来解决这个问题。
首先,定义一个长度为n的数组dp,其中dp[i]表示以符号S[i]结尾的满足要求的子串数量。
我们可以根据不同的情况分别进行讨论:
1. 如果S[i]是'(',那么以它结尾的子串一定不满足要求,所以dp[i] = 0。
2. 如果S[i]是')',那么它必须与之前某个位置的'('匹配,假设该位置为j,那么以S[i]结尾的子串数量为dp[i] = dp[j-2] + 2,其中dp[j-2]表示S[j-1]和S[i]之间的满足要求的子串数量,+2表示新增的两个字符'('和')'。
综上所述,我们可以得到状态转移方程:
dp[i] = dp[i-2] + 2,如果S[i] = ')'且S[i-1] = '('。
最后,我们遍历括号序列S并更新dp数组,找出dp数组中的最大值即为所求的满足要求的非空子串数量。
需要注意的是,括号序列中的第一个字符一定不能是')',否则无法构成任何满足要求的子串,所以只需考虑从第二个字符开始的子串。
总结一下,求解满足要求的括号序列的非空子串数量的思路如下:
1. 定义一个长度为n的数组dp,其中dp[i]表示以符号S[i]结尾的满足要求的子串数量。
2. 遍历括号序列S,根据状态转移方程更新dp数组。
3. 找出dp数组中的最大值,即为所求的满足要求的非空子串数量。
以上是基本的思路和解法,希望能对您有所帮助。
### 回答3:
给定一个仅由英文符号“(”和“)”构成的括号序列,要求计算满足条件的非空子串数量。条件是:在序列中,每个 "(" 能找到与其匹配的 ")",但是一对匹配的 "(" 必须出现在 ")" 之前。
假设给定的括号序列为S。我们可以使用动态规划的方法来解决这个问题。
首先,我们定义一个一维数组dp,其中dp[i]表示以S[i]为结尾的满足条件的子串数量。
接下来,我们开始遍历括号序列S。对于每个位置i,有以下两种情况:
1. 如果S[i]是一个右括号")",则需要找到与其匹配的最近的左括号"("。假设与S[i]匹配的左括号的位置为j,则从j到i组成的子串满足条件。因此,dp[i]的值等于dp[j-1],即以j-1结尾的满足条件的子串数量。
2. 如果S[i]是一个左括号"(",则该左括号无法与任何右括号匹配,因此dp[i]的值为0。
在遍历每个位置i时,我们需要同时更新dp[i]的值。遍历结束后,我们可以得到满足条件的非空子串数量的总和,即dp数组中所有元素的和。
最后,返回满足条件的非空子串数量的总和。
具体的实现流程如下所示:
1. 初始化一个长度为n的一维数组dp,所有元素初始化为0。
2. 遍历括号序列S,对于每个位置i:
- 如果S[i]是一个右括号")",则找到与其匹配的最近的左括号"("的位置j,并更新dp[i]的值为dp[j-1]。
- 更新满足条件的非空子串数量的总和,即将dp[i]加到总和中。
3. 返回满足条件的非空子串数量的总和作为结果。
以上就是求解满足条件的非空子串数量的思路和实现方法。通过动态规划,我们可以高效地求解这个问题。
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