daily leetcode - generate-parentheses - !

题目地址

https://leetcode.com/problems/generate-parentheses/

题目描述

Given n pairs of parentheses, write a function to generate all combinations of well-formed parentheses.

For example, given n = 3, a solution set is:

[
  "((()))",
  "(()())",
  "(())()",
  "()(())",
  "()()()"
]

思路

在 LeetCode 中有关括号的题共有七道,除了这一道的另外六道是 Score of ParenthesesValid Parenthesis StringRemove Invalid ParenthesesDifferent Ways to Add ParenthesesValid ParenthesesLongest Valid Parentheses。这道题给定一个数字n,让生成共有n个括号的所有正确的形式,对于这种列出所有结果的题首先还是考虑用递归 Recursion 来解,由于字符串只有左括号和右括号两种字符,而且最终结果必定是左括号3个,右括号3个,所以这里定义两个变量 left 和 right 分别表示剩余左右括号的个数,如果在某次递归时,左括号的个数大于右括号的个数,说明此时生成的字符串中右括号的个数大于左括号的个数,即会出现 ')(' 这样的非法串,所以这种情况直接返回,不继续处理。如果 left 和 right 都为0,则说明此时生成的字符串已有3个左括号和3个右括号,且字符串合法,则存入结果中后返回。如果以上两种情况都不满足,若此时 left 大于0,则调用递归函数,注意参数的更新,若 right 大于0,则调用递归函数,同样要更新参数.

关键点解析

代码

C++ 解法一:

class Solution {
public:
    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        vector<string> res;
        generateParenthesisDFS(n, n, "", res);
        return res;
    }
    void generateParenthesisDFS(int left, int right, string out, vector<string> &res) {
        if (left > right) return;
        if (left == 0 && right == 0) res.push_back(out);
        else {
            if (left > 0) generateParenthesisDFS(left - 1, right, out + '(', res);
            if (right > 0) generateParenthesisDFS(left, right - 1, out + ')', res);
        }
    }
};

Java 解法一:

public class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        helper(n, n, "", res);
        return res;
    }
    void helper(int left, int right, String out, List<String> res) {
        if (left < 0 || right < 0 || left > right) return;
        if (left == 0 && right == 0) {
            res.add(out);
            return;
        }
        helper(left - 1, right, out + "(", res);
        helper(left, right - 1, out + ")", res);
    }
}

再来看那一种方法,这种方法是 CareerCup 书上给的方法,感觉也是满巧妙的一种方法,这种方法的思想是找左括号,每找到一个左括号,就在其后面加一个完整的括号,最后再在开头加一个 (),就形成了所有的情况,需要注意的是,有时候会出现重复的情况,所以用set数据结构,好处是如果遇到重复项,不会加入到结果中,最后我们再把set转为vector即可,参见代码如下::

n=1: ()

n=2: (()) ()()

n=3: (()()) ((())) ()(()) (())() ()()()

C++ 解法二:

class Solution {
public:
    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        unordered_set<string> st;
        if (n == 0) st.insert("");
        else {
            vector<string> pre = generateParenthesis(n - 1);
            for (auto a : pre) {
                for (int i = 0; i < a.size(); ++i) {
                    if (a[i] == '(') {
                        a.insert(a.begin() + i + 1, '(');
                        a.insert(a.begin() + i + 2, ')');
                        st.insert(a);
                        a.erase(a.begin() + i + 1, a.begin() + i + 3);
                    }
                }
                st.insert("()" + a);
            }
        }
        return vector<string>(st.begin(), st.end());
    }
};

Java 解法二:

public class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        Set<String> res = new HashSet<String>();
        if (n == 0) {
            res.add("");
        } else {
            List<String> pre = generateParenthesis(n - 1);
            for (String str : pre) {
                for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
                    if (str.charAt(i) == '(') {
                        str = str.substring(0, i + 1) + "()" + str.substring(i + 1, str.length());
                        res.add(str);
                        str = str.substring(0, i + 1) +  str.substring(i + 3, str.length());
                    }
                }
                res.add("()" + str);
            }
        }
        return new ArrayList(res);
    }
}

本文参考自:
https://github.com/grandyang/leetcode/ &
https://github.com/azl397985856/leetcode


标题: daily leetcode - generate-parentheses - !
文章作者: lonuslan
文章链接: https://www.lonuslan.com/articles/2020/02/01/1580529100757.html
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