有效的括号

 20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）

输入一个字符串，其中包含 `[](){}` 六种括号，请你判断这个字符串组成的括号是否有效。

举几个例子：

Input: "()[]{}"
Output: true

Input: "([)]"
Output: false

Input: "{[]}"
Output: true

解决这个问题之前，我们先降低难度，思考一下，**如果只有一种括号 `()`**，应该如何判断字符串组成的括号是否有效呢？

假设字符串中只有圆括号，如果想让括号字符串有效，那么必须做到：

**每个右括号 `)` 的左边必须有一个左括号 `(` 和它匹配**。

比如说字符串 `()))((` 中，中间的两个右括号**左边**就没有左括号匹配，所以这个括号组合是无效的。

那么根据这个思路，我们可以写出算法：

boolean isValid(String str) {
    // 待匹配的左括号数量
    int left = 0;
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        if (str.charAt(i) == '(') {
            left++;
        } else {
            // 遇到右括号
            left--;
        }

        // 右括号太多
        if (left == -1)
            return false;
    }
    // 是否所有的左括号都被匹配了
    return left == 0;
}

如果只有圆括号，这样就能正确判断有效性。对于三种括号的情况，我一开始想模仿这个思路，定义三个变量 `left1`，`left2`，`left3` 分别处理每种括号，虽然要多写不少 if else 分支，但是似乎可以解决问题。

但实际上直接照搬这种思路是不行的，比如说只有一个括号的情况下 `(())` 是有效的，但是多种括号的情况下， `[(])` 显然是无效的。

仅仅记录每种左括号出现的次数已经不能做出正确判断了，我们要加大存储的信息量，可以利用栈来模仿类似的思路。栈是一种先进后出的数据结构，处理括号问题的时候尤其有用。

我们这道题就用一个名为 `left` 的栈代替之前思路中的 `left` 变量，遇到左括号就入栈，遇到右括号就去栈中寻找最近的左括号，看是否匹配：

boolean isValid(String str) {
    Stack<Character> left = new Stack<>();
    for (char c : str.toCharArray()) {
        if (c == '(' || c == '{' || c == '[')
            left.push(c);
        else { // 字符 c 是右括号
            if (!left.empty() && leftOf(c) == left.peek())
                left.pop();
            else
                // 和最近的左括号不匹配
                return false;
        }
    }
    // 是否所有的左括号都被匹配了
    return left.empty();
}

char leftOf(char c) {
    if (c == '}') return '{';
    if (c == ')') return '(';
    return '[';
}