[LeetCode] Longest Valid Parentheses

来源：互联网发布：淘宝客优惠券推广编辑：程序博客网时间：2024/06/06 03:53

题目两种解法：【转】http://blog.csdn.net/yapian8/article/details/28239003

求最长合法匹配的长度，这道题可以用一维动态规划逆向求解。假设输入括号表达式为String s，维护一个长度为s.length的一维数组dp[]，数组元素初始化为0。 dp[i]表示从s[i]到s[s.length - 1]包含s[i]的最长的有效匹配括号子串长度。则存在如下关系：

dp[s.length - 1] = 0;
i从n - 2 -> 0逆向求dp[]，并记录其最大值。若s[i] == '('，则在s中从i开始到s.length - 1计算dp[i]的值。这个计算分为两步，通过dp[i + 1]进行的（注意dp[i + 1]已经在上一步求解）：
- 在s中寻找从i + 1开始的有效括号匹配子串长度，即dp[i + 1]，跳过这段有效的括号子串，查看下一个字符，其下标为j = i + 1 + dp[i + 1]。若j没有越界，并且s[j] == ‘)’，则s[i ... j]为有效括号匹配，dp[i] =dp[i + 1] + 2。
- 在求得了s[i ... j]的有效匹配长度之后，若j + 1没有越界，则dp[i]的值还要加上从j + 1开始的最长有效匹配，即dp[j + 1]。

[cpp] view plaincopyprint?

class Solution {
public:
int longestValidParentheses(string s) {
int len = s.length();
if(len<2)
return 0;
int max = 0;
int *dp = new int[len];
for(int k = 0;k<len;k++)//把辅助数组清空，存储为0
dp[k] = 0;
for(int i = len-2;i>=0;i--)
{
if(s[i] == '(')//只对左括号处理，右括号在数组中存储为0
{
int j = i+1+dp[i+1];//计算与当前左括号匹配的右括号的位置。可能存在也可能不存在
if(j<len && s[j] == ')')//确保位置不能越界
{
dp[i] = dp[i+1] + 2;//找到了相匹配的右括号，当前数组中存储的最长长度是它后一个位置加2，后一个位置可能存储长度是0
if(j+1<len)//这是连接两个子匹配的关键步骤
dp[i] += dp[j+1];//在j的后面可能已经存在连续的匹配，要记得加上。dp[j+1]存储了以j+1开始的匹配
}
if(dp[i]>max)
max = dp[i];//更新最长长度
}
}
return max;
}
};

一维简单动态规划，思想是：对S中从后向前的每个 ' ( ' ，我们来计算它最远对应到的那个‘）’的位置，在这两个字符中间的字符能够组成一个合法的括号串。

记当前 '(' 的下标为 i ，用idx[] 来保存每个i的最右合法匹配位置：

1. 如果它的右边是 ' ) '，那明显最远的合法匹配位置就到这个‘）’为止，idx[i] = i+1；

2.如果它的右边是 ' ( '，因为我们已经计算过它的最右合法匹配位置，在接着这个最右位置继续向右找；

3.如果右边不是 ‘（）’，则没有合法的匹配位置， idx = -1 ；

例子：比如 s = " ( ) ( ( ( ) ) "

序号 0 1 2 3 4 5 6 7

( ) ( ( ( ( ) )

现在来计算idx的值；

1.从右向左找到第一个 ‘ （ ’，序号为5，右边是 ‘）’，匹配，所以 idx[ 5 ] = 6;

2.第二个s[4] ,右边是'(' ，它的匹配是6，所以跳到6再看右边，是‘）’，匹配，所以 idx[ 4 ] = 7;

3. 第三个s[3]，右边是 '( " ,它的匹配是7，跳到7再看右边，越界，没有匹配，所以idx[3] = -1;

4.第四个s[2] ,右边是‘（’，但右边的‘（‘的idx为-1，即没有合法的匹配，所以s[2]自然也不能向右有合法匹配，idx[2]=-1;

5. s[0] = 1;

所以得到 idx 数组：

序号 0 1 2 3 4 5 6 7

( ) ( ( ( ( ) )

idx 1 -1 -1 -1 7 6 -1 -1

现在可以计算最长合法长度了，计算很简单，见代码。

另外为了防止去判断越界，在原S两端添加了哨兵字符；

[cpp] view plaincopy

#define pb push_back
#define vi vector<int>
int longestValidParentheses(string s)
{
int sz=s.length();
if ( sz<=1 ) return 0;
vector<char> SWithGuard(sz+2);
vector<char>& swg=SWithGuard;
//swg.reserve(sz+2);
swg[0]=swg[sz+1]='#';
copy(s.begin(),s.end(),&swg[1]);
vi idx(sz+2,-1);
int i,j;
for(i=sz+1;i>0;i--)
{
if (swg[i]=='(')
{
j=i+1;
while(swg[j]=='('&&idx[j]!=-1)
j=idx[j]+1;
if (swg[j]==')')
idx[i]=j;
}
}
int longest=0;
int cur=0;
for(i=1;i<sz+2;)
{
if (idx[i]==-1)
{
longest=max(longest,cur);
cur=0;
i++;
}
else
{
cur+=idx[i]-i+1;
i=idx[i]+1;
}
}
return longest;
}

这里描述了另一种有效的方法： http://www.cnblogs.com/remlostime/archive/2012/11/25/2787878.html

转载自：【】http://www.cnblogs.com/remlostime/archive/2012/11/25/2787878.html

Given a string containing just the characters '(' and ')', find the length of the longest valid (well-formed) parentheses substring.

For "(()", the longest valid parentheses substring is "()", which has length = 2.

Another example is ")()())", where the longest valid parentheses substring is "()()", which has length = 4.

 1 struct Node 2 { 3     char c; 4     int index; 5     Node(){} 6     Node(char _c, int idx):c(_c), index(idx){} 7 }; 8  9 class Solution {10 public:11     int longestValidParentheses(string s) {12         // Start typing your C/C++ solution below13         // DO NOT write int main() function14         stack<Node> st;15         st.push(Node(')', -1));16         int ret = 0;17         for(int i = 0; i < s.size(); i++)18         {19             char c = s[i];20             if (c == '(')21                 st.push(Node(c, i));22             else23             {24                 Node node = st.top();25                 if (node.c == '(')26                 {27                     st.pop();28                     ret = max(ret, i - st.top().index);29                 }30                 else31                     st.push(Node(c, i));                   32             }33         }34         35         return ret;36     }37 };

0 0