2116.判断一个括号字符串是否有效

目标

一个括号字符串是只由 '(' 和 ')' 组成的 非空 字符串。如果一个字符串满足下面 任意 一个条件,那么它就是有效的:

  • 字符串为 ().
  • 它可以表示为 AB(A 与 B 连接),其中A 和 B 都是有效括号字符串。
  • 它可以表示为 (A) ,其中 A 是一个有效括号字符串。

给你一个括号字符串 s 和一个字符串 locked ,两者长度都为 n 。locked 是一个二进制字符串,只包含 '0' 和 '1' 。对于 locked 中 每一个 下标 i :

  • 如果 locked[i] 是 '1' ,你 不能 改变 s[i] 。
  • 如果 locked[i] 是 '0' ,你 可以 将 s[i] 变为 '(' 或者 ')' 。

如果你可以将 s 变为有效括号字符串,请你返回 true ,否则返回 false 。

示例 1:

输入:s = "))()))", locked = "010100"
输出:true
解释:locked[1] == '1' 和 locked[3] == '1' ,所以我们无法改变 s[1] 或者 s[3] 。
我们可以将 s[0] 和 s[4] 变为 '(' ,不改变 s[2] 和 s[5] ,使 s 变为有效字符串。

示例 2:

输入:s = "()()", locked = "0000"
输出:true
解释:我们不需要做任何改变,因为 s 已经是有效字符串了。

示例 3:

输入:s = ")", locked = "0"
输出:false
解释:locked 允许改变 s[0] 。
但无论将 s[0] 变为 '(' 或者 ')' 都无法使 s 变为有效字符串。

示例 4:

输入:s = "(((())(((())", locked = "111111010111"
输出:true
解释:locked 允许我们改变 s[6] 和 s[8]。
我们将 s[6] 和 s[8] 改为 ')' 使 s 变为有效字符串。

说明:

  • n == s.length == locked.length
  • 1 <= n <= 10^5
  • s[i] 要么是 '(' 要么是 ')' 。
  • locked[i] 要么是 '0' 要么是 '1' 。

思路

有一个由 () 组成的非空字符串,如果 locked[i]0,可以任意修改 i 位置上的字符,判断能否使括号字符串变得有效。

从左到右累加未匹配的左括号数量,遇到 ( 加一,遇到 ) 减一,对于有效字符串最终会得到 0,并且有效字符串的任意前缀中未匹配的 ( 的数量总是大于等于 0

利用这一性质维护一个未匹配左括号数量的可能取值集合,如果最终集合中包含 0,则说明可以变为有效。具体实现时只需维护集合的最大值与最小值,因为集合中的数字都是同时加一减一,所以它们是连续的奇数或偶数。

具体来说就是遇到不可变字符,( min max 加一,) min max 减一。如果 max < 0,返回 false,如果 min < 0,则取 1(如果 min < 0,说明原来是偶数,由于 max 没有减为负数,说明还有比 0 大的偶数,那么最小值为 2 - 1)。如果遇到可变字符,max 加一,min 减一,如果 min < 0,则取 1

代码


/**
 * @date 2025-03-23 21:12
 */
public class CanBeValid2116 {

    public boolean canBeValid(String s, String locked) {
        int n = s.length();
        if (n % 2 == 1) {
            return false;
        }
        int max = 0, min = 0;
        char[] chars = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (locked.charAt(i) == '0') {
                max++;
                if (--min < 0) {
                    min = 1;
                }
                continue;
            }
            if ('(' == chars[i]) {
                max++;
                min++;
            } else {
                if (--max < 0) {
                    return false;
                }
                if (--min < 0) {
                    min = 1;
                }
            }
        }
        return min == 0;
    }
}

性能

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