檢查給定字符串是否是遞歸的平衡括號字符串

Question

我作為java中的新手（以及編程本身）遇到了麻煩，並給了我們一個賦值。 賦值分為3個部分，以檢查給定的字符串是否具有平衡括號。

“規則”如下：

• "abcdefksdhgs" - 是平衡的
• "[{aaa<bb>dd}]<232>" - 是平衡的
• "[ff{<gg}]<ttt>" - 不平衡（' < '沒有關閉）
• "{<}>" - 不平衡

賦值的第一部分是編寫一個方法來獲取包含字符串的char數組，並找到包含括號的FIRST索引（=數組單元格），其中一個如下：

} , { , ] , [ , ( , ) , > , <  

那當然很容易做到：

/**
 * bracketIndex - 1st Method:
 * this method will get a single string (read from the text file),
 * and will find the first index char that is any bracket of the following: },{,],[,(,),>,<
 * @param str1 - the given string.
 * @return index - the first index that contains character that is one of the brackets listed above.
 */
public static int bracketIndex(String str1){
        int index = -1; // default value: didn't find any bracket in the string.
        int i = 0;
        for( i = 0; i < str1.length(); i++ ){
                if(str1.charAt(i) == '}' || str1.charAt(i) == '{' || str1.charAt(i) == ']' || str1.charAt(i) == '[' || str1.charAt(i) == '(' || str1.charAt(i) == ')' || str1.charAt(i) == '>' || str1.charAt(i) == '<'){
                        return index = i;
                }//if
        }//for
        return index;
}//end of bracketIndex

第二部分是編寫一個將獲得兩個字符的方法，並且只有當第二個字符是第一個字符的適當結束括號時才返回true（例如：1st ='<'2nd ='>'= true（反之為false） ！），1st ='<'2nd ='e'= false）。 那也沒問題：

/**
 * checkBracket - 2nd Method:
 *
 * @param firstChar, secondChar - two chars.
 * @return True - if the the two chars are brackets, in which the second char is the closing bracket of the first char
 */
public static boolean checkBracket(char firstChar, char secondChar){
        if (    (firstChar == '(') && (secondChar == ')') ||
                        (firstChar == '[') && (secondChar == ']') ||
                        (firstChar == '{') && (secondChar == '}') ||
                        (firstChar == '<') && (secondChar == '>')   ){
                return true;
        }//if
        return false;
}//end of checkBracket

第三部分是編寫一個RECURSIVE方法，它將獲得一個字符串，並且當且僅當字符串是平衡括號字符串時才返回“true”。 當然我們需要使用我們編寫的第一和第二種方法，並且還給出了一個提示：

提示：使用輔助方法，將獲得2個字符串

在這一部分我被卡住了。 我想出了幾個停止案例：

1. 如果給定字符串中根本沒有括號 - 返回true
2. 如果給定的字符串為空，則返回true（第一種方法中包含此選項）
3. 如果找到了開括號，並且匹配的右括號 - 返回true

否則，返回false。 在代碼編寫本身，我目前卡住了，不知道如何從我的代碼中的第26行的遞歸調用繼續這個方法：

/**
 * checkBalance - 3rd Method:
 * will check if a given string is a balanced string.
 * @param str1 - the given string to check.
 * @return true - if the given string is balanced, false - if the given string isn't balanced.
 */
public static boolean checkBalance(String str1){
        boolean ans;
        int a = bracketIndex(str1);
        if ( a == -1 ){
                return ans = true;
        }//if
        if( str1.charAt(a) == '{' ||
                        str1.charAt(a) == '[' ||
                        str1.charAt(a) == '<' ||
                        str1.charAt(a) == '('   ){
                int b = bracketIndex(str1.substring(a))+1 ;
                if( b != 0 ){
                        if( checkBracket ( str1.charAt(a), str1.charAt(b) ) == true ){
                                return ans = true;
                        }//if
                        if( str1.charAt(b) == '{' ||
                                        str1.charAt(b) == '[' ||
                                        str1.charAt(b) == '<' ||
                                        str1.charAt(b) == '('   ){
                                checkBalance(str1.substring(b-1));
                        }//if
                        else{
                                return ans = false;
                        }//else
                }//if
        }//if
        return ans = false;
}//end of checkBalance

如果第26行的遞歸代碼返回true，我不知道如何繼續。

我很樂意從這里的專家那里得到一些指導，從哪個方向去，或者我從一開始就做錯了。

Answer 1

你的括號索引是一個很好的起點，但是，我認為你需要更多的組件。

首先，您需要能夠只檢查字符串的一小部分。 所以你的簽名應該是checkBalanced(String str, int start, int end) 。 當你最初啟動一個字符串時，它將是checkBalanced(String str) { return checkBalanced(str,0,str.length()-1; }因為它開始的“小”部分恰好是整個字符串。

然后我會從字符串的前面開始，找到第一個括號。 然后我從那里開始工作，直到我擊中第一個支架的正確關閉支架。 如果我通過字符串制作而沒有找到任何大括號，我會返回true。 如果我通過字符串制作並在找到開口支撐之前找到了一個閉合支撐，我返回false。 這些是您的基本情況，並且在任何遞歸算法中都是必需的。

如果我按預期找到了大括號，我在兩者之間的子串上運行checkBalanced，並在關閉大括號之后立即在子串上運行checkBalanced到字符串的結尾。 （注意，“字符串的結尾”不是string.length（），而是傳入的結束索引。我們只關心在該方法中傳入方法的范圍。）這些是你的實際的遞歸，在這種情況下，你有兩個。

Answer 2

這個想法是保留一個打開的括號列表，如果你找到一個關閉的括號，檢查它是否關閉了最后打開的括號：

• 如果這些括號匹配，則從opensBrackets列表中刪除最后一個打開並繼續以字符串的其余部分遞歸檢查
• 另外你發現一個括號可以關閉一個打開的神經，所以它不平衡。

當字符串最后為空時，如果括號列表也為空（所以所有括號都已關閉）返回true ，否則返回false

算法 （Java）：

public static boolean isBalanced(final String str1, final LinkedList<Character> openedBrackets, final Map<Character, Character> closeToOpen) {
    if ((str1 == null) || str1.isEmpty()) {
        return openedBrackets.isEmpty();
    } else if (closeToOpen.containsValue(str1.charAt(0))) {
        openedBrackets.add(str1.charAt(0));
        return isBalanced(str1.substring(1), openedBrackets, closeToOpen);
    } else if (closeToOpen.containsKey(str1.charAt(0))) {
        if (openedBrackets.getLast() == closeToOpen.get(str1.charAt(0))) {
            openedBrackets.removeLast();
            return isBalanced(str1.substring(1), openedBrackets, closeToOpen);
        } else {
            return false;
        }
    } else {
        return isBalanced(str1.substring(1), openedBrackets, closeToOpen);
    }
}

測試 ：

public static void main(final String[] args) {
    final Map<Character, Character> closeToOpen = new HashMap<Character, Character>();
    closeToOpen.put('}', '{');
    closeToOpen.put(']', '[');
    closeToOpen.put(')', '(');
    closeToOpen.put('>', '<');

    final String[] testSet = new String[] { "abcdefksdhgs", "[{aaa<bb>dd}]<232>", "[ff{<gg}]<ttt>", "{<}>" };
    for (final String test : testSet) {
        System.out.println(test + "  ->  " + isBalanced(test, new LinkedList<Character>(), closeToOpen));
    }
}

輸出 ：

abcdefksdhgs  ->  true
[{aaa<bb>dd}]<232>  ->  true
[ff{<gg}]<ttt>  ->  false
{<}>  ->  false

請注意，我已導入以下類：

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;

Answer 3

使用正則表達式。 如果出現這樣的情況： <bb> ，（內部沒有括號）將其替換為零字符串，重復直到成功。 像那樣：

static Pattern noBrackets = Pattern.compile("^[^\\[\\]{}()<>]*$");
static Pattern p = Pattern.compile("[{(<\\[][^\\[\\]{}()<>]*[})>\\]]");

static boolean balanced(String s) {
    if (s.length() == 0) {
        return true;
    }
    Matcher m = p.matcher(s);
    if (!m.find()) {
        m = noBrackets.matcher(s);
        return m.find();
    }
    boolean e;
    switch (s.charAt(m.start())) {
        case '{':
            e = s.charAt(m.end() - 1) == '}';
            break;
        case '[':
            e = s.charAt(m.end() - 1) == ']';
            break;
        case '(':
            e = s.charAt(m.end() - 1) == ')';
            break;
        case '<':
            e = s.charAt(m.end() - 1) == '>';
            break;
        default:
            return false;
    }
    if (!e) {
        return false;
    }
    return balanced(s.substring(0, m.start()) + s.substring(m.end()));
}

public static void main(String[] args) {
    for (String s : new String[]{
        "abcdefksdhgs",
        "[{aaa<bb>dd}]<232>",
        "[ff{<gg}]<ttt>",
        "{<}>"
    }) {
        System.out.println(s + ":\t" + balanced(s));
    }
}

輸出：

abcdefksdhgs:   true
[{aaa<bb>dd}]<232>: true
[ff{<gg}]<ttt>: false
{<}>:   false

Answer 4

//basic code non strack algorithm just started learning java ignore space and time.
/// {[()]}[][]{}
// {[( -a -> }]) -b -> replace a(]}) -> reverse a( }]))-> 
//Split string to substring {[()]}, next [], next [], next{}

public class testbrackets {
    static String stringfirst;
    static String stringsecond;
    static int open = 0;
    public static void main(String[] args) {
        splitstring("(()){}()");
    }
static void splitstring(String str){

    int len = str.length();
    for(int i=0;i<=len-1;i++){
        stringfirst="";
        stringsecond="";
        System.out.println("loop starttttttt");
        char a = str.charAt(i);
    if(a=='{'||a=='['||a=='(')
    {
        open = open+1;
        continue;
    }
    if(a=='}'||a==']'||a==')'){
        if(open==0){
            System.out.println(open+"started with closing brace");
            return;
        }
        String stringfirst=str.substring(i-open, i);
        System.out.println("stringfirst"+stringfirst);
        String stringsecond=str.substring(i, i+open);
        System.out.println("stringsecond"+stringsecond);
        replace(stringfirst, stringsecond);

        }
    i=(i+open)-1;
    open=0;
    System.out.println(i);
    }
    }
    static void replace(String stringfirst, String stringsecond){
        stringfirst = stringfirst.replace('{', '}');
        stringfirst = stringfirst.replace('(', ')');
        stringfirst = stringfirst.replace('[', ']');
        StringBuilder stringfirst1 = new StringBuilder(stringfirst);
        stringfirst = stringfirst1.reverse().toString();
    System.out.println("stringfirst"+stringfirst);
    System.out.println("stringsecond"+stringsecond);
if(stringfirst.equals(stringsecond)){
    System.out.println("pass");
}
    else{
        System.out.println("fail");
        System.exit(0);
        }
    }
}

Answer 5

您可以使用堆棧來跟蹤預期的下一個相應支架。 以下代碼將起作用：

public boolean isValid(String s) {
    HashMap<Character, Character> closeBracketMap = new HashMap<Character, Character>();
    closeBracketMap.put(')', '(');
    closeBracketMap.put(']', '[');
    closeBracketMap.put('}', '{');
    closeBracketMap.put('>', '<');
    HashSet<Character> openBracketSet = new HashSet<Character>(
        closeBracketMap.values());
    Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
    char[] chars = s.toCharArray();
    for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
        char cur = chars[i];
        if (openBracketSet.contains(cur)) {
            stack.push(cur);
        } else if (closeBracketMap.keySet().contains(cur)) { // close brackets
            if (stack.isEmpty()) {
                return false;
            }
            if (closeBracketMap.get(cur) != stack.peek()) {
                return false;
            }
            stack.pop();
        }
    }
    return stack.isEmpty();
}