Leetcode 20: 有效的括号（Valid Parentheses）

问题描述：
给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:
输入: “()”
输出: true
示例 2:
输入: “()[]{}”
输出: true
示例 3:
输入: “(]”
输出: false
示例 4:
输入: “([)]”
输出: false
示例 5:
输入: “{[]}”
输出: true

算法思路：
括号匹配，借助栈的思想，首先构造一个空栈，每次去输入字符串的一个元素进行判定，只有在满足栈顶元素与要进行判定的元素为相同类型的左右括号闭合时将站定元素出栈，其余情况将新的要进行判定的元素入栈，在进行一次输入字符串的遍历后对栈的情况进行判定，若栈空，则为有效字符串，若不空，则为无效字符串。

代码实现（Java）：

class Solution {
public boolean isValid(String s) {
if(s.length()!=0){
Stack<Character> parentHeses = new Stack<Character>();
parentHeses.push(s.charAt(0));
for(int i = 1; i < s.length(); i++){
if(!parentHeses.isEmpty()){
if(parentHeses.peek() == '{' && s.charAt(i) == '}'){
parentHeses.pop();
}else if(parentHeses.peek() == '(' && s.charAt(i) == ')'){
parentHeses.pop();
}else if(parentHeses.peek() == '[' && s.charAt(i) == ']'){
parentHeses.pop();
}else{
parentHeses.push(s.charAt(i));
}
}else{
parentHeses.push(s.charAt(i));
}
}
if(parentHeses.isEmpty()){
return true;
}else{
return false;
}
}else{
return true;
}
}
}

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)，因为我们一次只遍历给定的字符串中的一个字符并在栈上进行 O(1) 的推入和弹出操作。
空间复杂度：O(n)，当我们将所有的开括号都推到栈上时以及在最糟糕的情况下，我们最终要把所有括号推到栈上。例如 ((((((((((。
执行用时：8ms

要点总结：
1.Java Character 类
声明语法：Character ch = new Character(‘a’);
Character 类用于对单个字符进行操作。Character 类在对象中包装一个基本类型 char 的值。在实际开发过程中，我们经常会遇到需要使用对象，而不是内置数据类型的情况。为了解决这个问题，Java语言为内置数据类型char提供了包装类Character类。Character类提供了一系列方法来操纵字符。你可以使用Character的构造方法创建一个Character类对象。在某些情况下，Java编译器会自动创建一个Character对象。
例如，将一个char类型的参数传递给需要一个Character类型参数的方法时，那么编译器会自动地将char类型参数转换为Character对象。 这种特征称为装箱，反过来称为拆箱。
下面是Character类的方法：
isLetter()：是否是一个字母
isDigit()：是否是一个数字字符
isWhitespace()：是否是一个空白字符
isUpperCase()：是否是大写字母
isLowerCase()：是否是小写字母
toUpperCase()：指定字母的大写形式
toLowerCase()：指定字母的小写形式
toString()：返回字符的字符串形式，字符串的长度仅为1

2.栈的声明方法：
Stack parentHeses = new Stack();
其中Character可以换成其他的数据类型，表示栈中的元素数据类型。该类的常用方法有：pop()出栈、push()入栈、isEmpty()判空、peek()取栈顶元素等。

3.在栈为空栈的时候，对栈进行peek()操作会发生异常，应当注意对于栈空的判别。

4.对于字符串的charAt(int x)方法，返回x索引位置的字符，数据类型为char，x从0开始。