检查给定字符串是否是递归的平衡括号字符串

时间:2013-12-10 21:57:55

标签: java recursion

我作为一名新手在java(和编程中)遇到麻烦,并给我们一个赋值。赋值分为3个部分,以检查给定的字符串是否具有平衡括号。

“规则”如下:

  • "abcdefksdhgs" - 是平衡的
  • "[{aaa<bb>dd}]<232>" - 是平衡的
  • "[ff{<gg}]<ttt>" - 不平衡(“&lt; ”没有关闭)
  • "{<}>" - 不平衡

赋值的第一部分是编写一个方法来获取包含字符串的char数组, 并将找到包含括号的FIRST索引(=数组单元格),其中之一:

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

当然这很容易做到:

/**
 * 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

第二部分是编写一个获取两个字符的方法,只有当第二个字符是第一个字符的适当结束括号时才返回true(例如:1st ='&lt;'2nd ='&gt;'= true(相反是假!),1st ='&lt;'2nd ='e'= false)。那也没问题:

/**
 * 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

第三部分是编写一个RECURSIVE方法,它将得到一个字符串,并返回“true” 当且仅当字符串是平衡括号字符串时。当然我们需要使用我们编写的第一和第二种方法,并且我们也得到了一个提示:

提示:使用辅助方法,即获得2个字符串

在这一部分我被困住了。我想出了几个停止案例:

  1. 如果给定字符串中根本没有括号 - 返回true
  2. 如果给定的字符串为空,则返回true(第一种方法中包含此选项)
  3. 如果找到开括号,并且匹配的右括号 - 返回true
  4. 否则,返回false。 在代码编写本身,我目前卡住了,不知道如何从我的代码中的第26行的递归调用继续这个方法:

    /**
     * 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行的递归代码返回true,我不知道如何继续。

    我很乐意从这里的专家那里得到一些指导,从哪个方向去,或者我从一开始就做错了。

5 个答案:

答案 0 :(得分:0)

您的括号索引是一个很好的起点,但是,我认为您还需要更多组件。

首先,您需要只能检查字符串的一小部分。所以你的签名应该是checkBalanced(String str, int start, int end)。当你最初开始一个字符串时,它将是checkBalanced(String str) { return checkBalanced(str,0,str.length()-1; },因为它开始的“小”部分恰好是整个字符串。

然后我会从字符串的前面开始找到第一个括号。然后我从那里开始工作,直到我击中第一个支架的正确关闭支架。如果我通过字符串制作而没有找到任何大括号,我会返回true。如果我通过字符串制作并在找到开口支撑之前找到了一个闭合支撑,我返回false。这些是你的基础案例,在任何递归算法中都是必需的。

如果我按预期找到了大括号,我在两者之间的子串上运行checkBalanced,并且我会在关闭大括号之后立即在子串上运行checkBalanced到字符串的结尾。 (注意,“字符串的结尾”不是string.length(),而是传入的结束索引。我们只关心在该方法中传入方法的范围。)这些是你的实际的递归,在这种情况下你有两个。

答案 1 :(得分:0)

这个想法是保留一个打开的括号列表,如果你找到一个关闭的括号,检查它是否关闭了最后一个打开:

  • 如果这些括号匹配,则从opensBrackets列表中删除最后一个打开并继续以字符串的其余部分递归检查
  • 否则你会发现一个支架可以关闭一个打开的神经,因此它不平衡。

当字符串最后为空时,如果括号列表也为空(所有括号都已关闭),请返回true,否则false

ALGORITHM (在Java中):

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);
    }
}

<强> TEST

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));
    }
}

<强>输出

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

请注意,我已导入以下类:

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

答案 2 :(得分:0)

使用正则表达式。如果出现这样的情况:<bb>,(内部没有括号)将其替换为零字符串,重复直到成功。像那样:

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));
    }
}

输出:

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

答案 3 :(得分:0)

//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);
        }
    }
}

答案 4 :(得分:0)

您使用堆栈来跟踪预期的下一个相应支架。以下代码将起作用:

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();
}