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编程 算法 字符串处理
文章讨论了如何编写一个函数来判断一个字符串是否为有效的括号序列。通过示例说明,如字符串 "({[]})" 返回 True,而 "({[}])" 返回 False,强调了括号匹配的重要性。该问题旨在考察对栈数据结构的理解和应用,以验证括号的闭合顺序是否正确。
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编写一个函数,判断一个字符串是否为有效的括号序列。 例如,给定字符串 “({[]})”,返回 True;给定字符串 “({[}])”,返回 False。

答案:

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问题 1: 什么是有效的括号序列?
回答: 有效的括号序列是指括号成对出现且正确嵌套的字符串,例如 “({[]})” 是有效的,而 “({[}])” 是无效的。

问题 2: 如何判断一个字符串是否为有效的括号序列?
回答: 可以通过编写一个函数,利用栈数据结构来检查括号的匹配和嵌套是否正确。

问题 3: 为什么使用栈来判断括号序列的有效性?
回答: 栈具有“后进先出”的特性,适合处理括号的匹配问题,可以方便地检查最近打开的括号是否与当前关闭的括号匹配。

问题 4: 函数如何处理不同类型的括号(如圆括号、方括号、花括号)?
回答: 函数可以定义括号的匹配规则,例如 ‘(’ 与 ‘)’ 匹配,‘[’ 与 ‘]’ 匹配,‘{’ 与 ‘}’ 匹配,并在遍历字符串时根据规则进行判断。

问题 5: 如果字符串中包含非括号字符,函数会如何处理?
回答: 函数可以忽略非括号字符,只关注括号字符的匹配和嵌套是否正确。

问题 6: 函数的返回值是什么?
回答: 函数返回一个布尔值,True 表示字符串是有效的括号序列,False 表示无效。

问题 7: 能否举例说明函数的判断过程?
回答: 例如,对于字符串 “({[]})”,函数会依次将 ‘(’、‘{’、‘[’ 压入栈,然后依次弹出并匹配 ‘]’、‘}’、‘)’,最终返回 True。对于 “({[}])”,函数在匹配 ‘}’ 和 ‘]’ 时会发现不匹配,返回 False。

问题 8: 这个函数的时间复杂度是多少?
回答: 函数的时间复杂度是 O(n),其中 n 是字符串的长度,因为需要遍历整个字符串一次。

问题 9: 这个函数的空间复杂度是多少?
回答: 函数的空间复杂度是 O(n),在最坏情况下,栈的大小可能与字符串长度成正比。

问题 10: 这个函数可以处理空字符串吗?
回答: 可以,空字符串被视为有效的括号序列,函数会返回 True。