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 19:04:18 浏览: 46
### 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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