我最近在算法设计手册中遇到过这个问题,即使基于堆栈的算法非常简单,我想为这个问题写一个递归算法,但是在递归中我是一个菜鸟,我无法想出多少那么有人可以帮我解决这个问题吗?
PS我只看到关于这个问题的其他帖子,但他们不是很有效率,而且那些人,不是很好的解释。
答案 0 :(得分:12)
背景:查找括号是否平衡的问题实际上是一个决策问题,描述它的语言 1 是context-free language。 可以使用具有堆栈 2
的自动机来解析上下文无关语法因此,可以针对此问题实现以下迭代解决方案:
iterative(str):
stack <- empty stack
for each char in str:
if char is open paranthesis: //push the paranhtesis to stack
stack.push(char)
else if char is close parantesis: //if close paranthesis - check if it is closing an open parenthesis
if stack.head() == matchingParanthesis(char):
stack.pop()
else: //if the closing parenthesis do not close anything previously opened, return false
return false
//end of loop - check if all opened parenthesis were closed:
return stack.isEmpty()
这个想法是表示已打开范围的括号位于堆栈的头部,每个右括号 - 您可以通过查看堆栈的头部来验证它是否正在关闭相应的左括号。
注意:很容易看出,对于单个类型的括号,我们可以使用整数来模拟堆栈(因为我们实际上只需要计算数字,而不关心括号的类型)。 / p>
另外,由于循环+堆栈算法实际上与递归类似,我们可以推导出以下递归算法:
checkValidty(str,currentParenthesis,currentIndex):
//currentIndex is a common variable, changed by reference to affect all levels of recursion!
while (currentIndex < str.size()):
char <- str[currentIndex]
currentIndex <- currentIndex + 1
if char is open paranthesis:
//if the recursive call is unseccesfull - end the check, the answer is no
if !checkValidity(str,char,currentIndex):
return false
else if char is close parantesis:
if currentParenthesis == matchingParanthesis(char):
return true
else: //if the closing parenthesis do not close anything previously opened, return false
return false
//end of loop - check if all opened parenthesis were closed:
return currentParenthesis == nil
使用checkValidty(str,nil,0)
进行调用 - 其中str
是经过验证的字符串。
很容易看出迭代和递归算法实际上是相同的,在第二个我们使用调用堆栈和变量lastParenthesis
作为堆栈的头部。
(1)语言是问题所接受的所有单词。例如,(w)
使用的是语言,而)w(
则不是。
(2)确切地说:一些语法需要一个非确定性的自动机和一个堆栈,但这是一个更理论化的东西,而不是这里的问题。