每日算法刷题Day55:7.27:leetcode 复习完第K小/大+栈4道题，用时1h50min

8. 1963. 使字符串平衡的最小交换次数(中等,学习)

1963. 使字符串平衡的最小交换次数 - 力扣（LeetCode）

思想

1.给你一个字符串 s ，下标从 0 开始 ，且长度为偶数 n 。字符串 恰好 由 n / 2 个开括号 '[' 和 n / 2 个闭括号 ']' 组成。
只有能满足下述所有条件的字符串才能称为 平衡字符串 ：

• 字符串是一个空字符串，或者
• 字符串可以记作 AB ，其中 A 和 B 都是 平衡字符串 ，或者
• 字符串可以写成 [C] ，其中 C 是一个 平衡字符串 。
  你可以交换 任意 两个下标所对应的括号 任意 次数。
  返回使 s 变成 平衡字符串 所需要的 最小 交换次数。
  2.思考一个问题，什么时候才必须要交换呢？若当前左括号的个数大于等于右括号，则肯定有一种匹配方式不用交换就能实现平衡，而左括号个数小于右括号，则当前必然有右括号无法与左边的(括号匹配性质决定) 左括号匹配,那这个转化为分值问题就是score>=0时无需交换，score<0时需交换
  那右括号跟右边的哪个左括号交换呢？因为右括号让score-1，而score<0时才必须要交换，所以让这个右括号尽可能地晚出现，所以应该选最右边未替换过的左括号替换过来。
  那真的要显式替换吗？这个替换带来的影响是这个位置变成左括号,score+1,且交换次数加1，只需要维护这两个变量即可，那交换后的右括号不是没有减1了吗？没有影响，因为交换的是最右边未替换过的左括号，所以遍历到这里必然已经实现平衡了，无需交换了，对交换次数没有影响。

代码

class Solution {
public:int minSwaps(string s) {int n = s.size();int score = 0, res = 0;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (s[i] == '[')++score;else if (score > 0)--score;else {++score;++res;}}return res;}
};

9. 678. 有效的括号字符串(中等,学习)

678. 有效的括号字符串 - 力扣（LeetCode）

思想

1.给你一个只包含三种字符的字符串，支持的字符类型分别是 '('、')' 和 '*'。请你检验这个字符串是否为有效字符串，如果是 有效 字符串返回 true 。
有效 字符串符合如下规则：

• 任何左括号 '(' 必须有相应的右括号 ')'。
• 任何右括号 ')' 必须有相应的左括号 '(' 。
• 左括号 '(' 必须在对应的右括号之前 ')'。
• '*' 可以被视为单个右括号 ')' ，或单个左括号 '(' ，或一个空字符串 ""。
  2.注意到若为*()则这个*号起不到用处，所以一开始想维护和左括号匹配的星号和右括号匹配的星号数量，但是一个星号只有用一次，不对，且这个个数和score是两个变量。
  学习维护未匹配的左括号的数量score，但因为星号有三种作用，所以要维护未匹配的左括号的数量的最大值(星号当左括号)和最小值(星号当右括号)
• 遇到左括号，两个都加1
• 遇到星号，最大值加1，最小值减1，但不能小于0(若此时最小值为0，则说明左侧已经平衡，此时星号应当作为空字符串)
• 遇到右括号，两个都减1，若最大值小于0，则说明左边左括号数量最多也无法与右括号匹配，肯定不有效
  最终还要判断最小值是否是0，若大于0，则说明星号尽可能地变成右括号也无法全部与左括号匹配，不有效

代码

class Solution {
public:bool checkValidString(string s) {int n = s.size();int mincnt = 0, maxcnt = 0;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (s[i] == '(') {++maxcnt;++mincnt;} else if (s[i] == '*') {++maxcnt; // 充当左括号mincnt =max(mincnt - 1,0); // 充当右括号，但是如果左边都没左括号了，应该变成0} else {if (maxcnt <= 0)return false;--maxcnt;mincnt = max(mincnt - 1, 0);}}return mincnt == 0;}
};

10. 1111. 有效括号的嵌套深度(中等,学习)

1111. 有效括号的嵌套深度 - 力扣（LeetCode）

思想

1.给你一个「有效括号字符串」 seq，请你将其分成两个不相交的有效括号字符串，A 和 B，并使这两个字符串的深度最小。

• 不相交：每个 seq[i] 只能分给 A 和 B 二者中的一个，不能既属于 A 也属于 B 。
• A 或 B 中的元素在原字符串中可以不连续。
• A.length + B.length = seq.length
• 深度最小：max(depth(A), depth(B)) 的可能取值最小。

划分方案用一个长度为 seq.length 的答案数组 answer 表示，编码规则如下：

• answer[i] = 0，seq[i] 分给 A 。
• answer[i] = 1，seq[i] 分给 B 。
  如果存在多个满足要求的答案，只需返回其中任意 一个 即可。
  2.首先将有效括号字符串分成两个有效括号字符串，则肯定每个左右括号数量相等，要让两个嵌套深度最大值最小，所以尽可能平均当前嵌套深度，观察一组数据的嵌套深度:

括号序列   ( ( ) ( ( ) ) ( ) )
下标编号   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
嵌套深度   1 2 2 2 3 3 2 2 2 1 

所以嵌套深度为奇数的括号对放一组，偶数的括号对放一组即可
学习如何记录嵌套深度:

• 左括号先++d,然后得到嵌套深度
• 右括号先记录嵌套深度，再--d

代码

class Solution {
public:vector<int> maxDepthAfterSplit(string seq) {int n = seq.size();vector<int> res;int d = 0;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (seq[i] == '(') {// 先增加嵌套深度，得到当前嵌套深度++d;res.push_back(d % 2);} else {// 先记录当前嵌套深度，再减res.push_back(d % 2);--d;}}return res;}
};

12. 1541. 平衡括号字符串的最少插入次数(中等)

1541. 平衡括号字符串的最少插入次数 - 力扣（LeetCode）

思想

1.给你一个括号字符串 s ，它只包含字符 '(' 和 ')' 。一个括号字符串被称为平衡的当它满足：

• 任何左括号 '(' 必须对应两个连续的右括号 '))' 。
• 左括号 '(' 必须在对应的连续两个右括号 '))' 之前。
  比方说 "())"， "())(())))" 和 "(())())))" 都是平衡的， ")()"， "()))" 和 "(()))" 都是不平衡的。
  你可以在任意位置插入字符 ‘(’ 和 ‘)’ 使字符串平衡。
  请你返回让 s 平衡的最少插入次数。
  2.改变在任何左括号 '(' 必须对应两个连续的右括号 '))',所以还是拿score来维护未匹配的左括号个数，然后模拟分类讨论的时候细心一点即可

代码

class Solution {
public:int minInsertions(string s) {int n = s.size(), score = 0, res = 0;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (s[i] == '(')score += 1;else {// 不需要补左括号if (score > 0) {if (i + 1 < n && s[i + 1] == ')') {++i;} else {// 补右括号++res;}// score为非负--score;} // 需要补左括号else {if (i + 1 < n && s[i + 1] == ')') {++i;// 补左括号++res;} else {// 补左括号和右括号res += 2;}}}}// 一个左括号匹配两个右括号res += score * 2;return res;}
};