算法与数据结构 03 匹配问题

括号匹配问题
假设表达式中允许包含多种括号 {}、<>、() 和 [] ,以任意方式排列，默认() [] <> {} 全部出现并两两匹配未正确格式，出现一种确实一半为不正确格式。
例如： [ ( { } ) < > ]
12 3 4 5 6 7 8
当计算机接受第一个括号 “[”时，它便期待与之匹配的第八个括号"]"出现，然而计算机是按顺序遍历的，下一个接收到的是第二个括号“（”，此时第一个括号“[” 只能暂时放到一边，第二个括号接收后期待与之匹配的第五个括号“）”出现，同样等来的是第三个括号“{”；以此类推，直到第四个括号“}”被接收后，满足了第三个括号“{” 的期待并与之匹配；继续往后接收，与上面一样，遇到相同的就匹配，不相同的就放到一边接着往下，直到最后一个括号被接收。
这样，上面的例子当最后一个括号被接受完成后，每一个括号都找到了与之相匹配的另一半，这是我们引入栈，遍历过程中将接收到的暂时不匹配的存入栈中，往下遍历遇到与之匹配的就弹栈，最后遍历结束时，看栈是否为空。若不为空，就说明有括号未被匹配；若空，这说明所有括号均能匹配。
代码实现：


public static void main(String[] args) {solution01();solution02();}//利用HashMap算法private static void solution02() {String str = "{()<>[]}";HashMap<Character,Character> map = new HashMap<>();map.put('[',']');map.put('<','>');map.put('(',')');map.put('{','}');ArrayStack<Character> stack = new ArrayStack<>();for (int i = 0; i < str.length(); i++) {char c = str.charAt(i);if (stack.isEmpty()) {stack.push(c);} else {char top = stack.peek();if (map.containsKey(top) && c == map.get(top)) {stack.pop();} else {stack.push(c);}}}System. out.println(stack.isEmpty());}// 利用ACSII编码判断private static void solution01() {String str = "{()[[()]]<>{}()<>}()";ArrayStack<Character> stack = new ArrayStack<>();for (int i = 0; i < str.length(); i++) {char c = str.charAt(i);if (stack.isEmpty()) {stack.push(c);} else {char top = stack.peek();if (top - c == -1 || top - c == -2) {stack.pop();} else {stack.push(c);}}}System. out.println(stack.isEmpty());}
}
//输出结果
true
true

判断回文
方法一：与括号问题相同的原理

public class JudgingPalindrome01 {public static void main(String[] args) {//引入输入的字符串Scanner scanner = new Scanner(System.in);System. out.println("请输入文本：");String text = scanner.nextLine();//创建一个栈 存储字符数据ArrayStack<Character> stack = new ArrayStack<>();//遍历字符串 做出栈和进栈操作char c ;for (int i = 0; i < text.length(); i++) {//判断长度是否为奇数并做处理if (text.length() % 2 == 1 && text.length() / 2 == i) {continue;}c = text.charAt(i);if (stack.isEmpty()) {stack.push(c);} else {if (c == stack.peek()) {stack.pop();} else {stack.push(c);}}}if (stack.isEmpty()) {System. out.println(text + " is a palindrome");} else {System. out.println(text + " is not a palindrome");}}
}
// 输出结果
请输入文本：
上海自来水来自海上
上海自来水来自海上 is a palindrome请输入文本：
123321
123321 is a palindrome请输入文本：
123456
123456 is not a palindrome

方法二：
输入字符串格式，从字符串两端开始扫描对比

public static void main(String[] args) {System. out.println(solution02());}private static boolean solution02() {String text = "上海自来水来自海上";int i = 0;int j = text.length() - 1;while (true) {if (text.charAt(i) == text.charAt(j)) {i++;j--;} else {return  false;}if (i >= j) {return true;}}}
// 输出结果
true

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