Java实现括号匹配算法：实例解析与代码

本文档主要介绍了括号匹配算法的实现及其在编程中的应用，特别是在解决LeetCode上的相关问题时。括号匹配是计算机科学中一个常见的问题，涉及到字符串处理和数据结构——栈的使用。算法的核心目标是验证给定的字符串中括号（如'('、')'、'{'、'}'、'['和']'）是否按照正确的配对规则进行封闭。 1. **题目描述**: LeetCode题目要求判断一个只包含七种特定括号的字符串是否有效。有效性条件包括：左括号必须用相同类型的右括号闭合，且括号的关闭顺序必须正确。空字符串被视作有效。例如，字符串"()"、"()[]{}"有效，而"(]"、"([)]"和"{[]}"则无效。 2. **题目分析**: 解决这个问题的关键在于使用栈数据结构。遍历输入字符串，当遇到左括号时，将其压入栈中；遇到右括号时，检查栈顶元素是否与其匹配。若匹配，则弹出栈顶元素；如果不匹配或栈为空，说明字符串无效。遍历结束后，如果栈中仍有元素，则说明还有未匹配的左括号，因此字符串无效。 3. **示例代码（Java）**: 在Java中，作者提供了一个名为`Solution`的类，其中的`isValid`方法实现了括号匹配算法。代码首先获取字符串长度，然后使用一个`Stack<Character>`来存储左括号。遍历字符串时，根据字符类型执行操作：如果遇到左括号，直接压入栈；遇到右括号时，检查栈顶元素并与之对比，如果不匹配或者栈为空，则返回`false`。遍历结束后，如果栈为空，说明所有括号都已正确匹配，返回`true`，否则返回`false`。 总结来说，括号匹配算法是一种基础的动态规划问题，通过利用栈的数据结构，可以在线性时间内完成字符串的有效性检查。这对于程序员理解和解决类似LeetCode中的算法问题非常有用，同时也展示了如何将理论知识应用于实际编程场景。