No.020：Valid Parentheses

问题：

Given a string containing just the characters '(', ')', '{', '}', '[' and ']',

determine if the input string is valid.

The brackets must close in the correct order, "()" and "()[]{}" are all valid but "(]" and "([)]" are not.

官方难度：

Easy

翻译：

给定一个字符串，仅包含字符：‘(’，‘)’，‘[’，‘]’，‘{’，‘}’。判断给定的字符串是不是一个合理的括号形式。括号必须顺序正确，诸如：“()”和“()[]{}”都是合理的，但是“(]”和“([)]”是不合理的。

1. 首先判断字符串长度为0的特殊情况，返回true。
2. 奇数长度的字符串，直接返回false。
3. 定义2个字典方法，一个确定括号的方向，一个确定括号的级别。
4. 这里特殊提一下，最初我认为类似“({})”不是合理的形式，但是提交时发现题目是允许这种形式的。
5. 开始遍历字符串，维护一个左括号的集合。当遍历到左括号时，将这个字符加入集合；遍历到右括号时，首先判断左括号集合大小是否为0，若是，则返回false。然后比对左括号集合的最后一个元素与当前字符的括号级别和方向。
6. 循环结束之后，若左括号集合大小不为0，返回false。
7. 最后注意入参检查。

解题代码：

    public static boolean isValid(String str) {
        if (str == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Input error");
        }
        // 0长度特殊处理
        if (str.length() == 0) {
            return true;
        }
        // 长度为奇数可以直接判断false
        if (str.length() % 2 == 1) {
            return false;
        }
        char[] array = str.toCharArray();
        // 维护左括号的集合
        List<Character> leftList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (getDirection(array[i]) == 1) {
                // 左括号处理
                leftList.add(array[i]);
            } else if (getDirection(array[i]) == -1) {
                // 右括号处理
                if (leftList.size() == 0) {
                    return false;
                } else {
                    // 题目认为"({})"也是合理的形式
                    Character last = leftList.get(leftList.size() - 1);
                    if (getDirection(last) == -getDirection(array[i]) && getLevel(last) == getLevel(array[i])) {
                        leftList.remove(leftList.size() - 1);
                    } else {
                        return false;
                    }
                }
            } else {
                throw new IllegalArgumentException("Input error");
            }
        }
        // 循环结束之后判断leftList是否还有剩余
        if (leftList.size() != 0) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    // 括号级别
    private static int getLevel(Character c) {
        switch (c) {
        case '{':
        case '}':
            return 3;
        case '[':
        case ']':
            return 2;
        case '(':
        case ')':
            return 1;
        default:
            return 0;
        }
    }

    // 括号方向
    private static int getDirection(Character c) {
        switch (c) {
        case '{':
        case '[':
        case '(':
            return 1;
        case '}':
        case ']':
        case ')':
            return -1;
        default:
            return 0;
        }
    }

相关链接：

https://leetcode.com/problems/valid-parentheses/

https://github.com/Gerrard-Feng/LeetCode/blob/master/LeetCode/src/com/gerrard/algorithm/easy/Q020.java

PS：如有不正确或提高效率的方法，欢迎留言，谢谢！