Description
Given a balanced parentheses string S
, compute the score of the string based on the following rule:
()
has score 1AB
has scoreA + B
, where A and B are balanced parentheses strings.(A)
has score2 * A
, where A is a balanced parentheses string.
Example 1:
Input: "()" Output: 1
Example 2:
Input: "(())" Output: 2
Example 3:
Input: "()()" Output: 2
Example 4:
Input: "(()(()))" Output: 6
Note:
S
is a balanced parentheses string, containing only(
and)
.2 <= S.length <= 50
这道题给了我们一个只有括号的字符串,一个简单的括号值1分,并排的括号是分值是相加的关系,包含的括号是乘的关系,每包含一层,都要乘以个2。题目中给的例子很好的说明了题意,博主最先尝试的方法是递归来做,思路是先找出每一个最外层的括号,再对其中间的整体部分调用递归,比如对于 "()(())" 来说,第一个最外边的括号是 "()",其中间为空,对空串调用递归返回0,但是结果 res 还是加1,这个特殊的处理后面会讲到。第二个最外边的括号是 "(())" 的外层括号,对其中间的 "()" 调用递归,返回1,再乘以2,则得到 "(())" 的值,然后把二者相加,就是最终需要的结果了。找部分合法的括号字符串的方法就是使用跟之前那道题 Valid Parentheses 的相同的方法,使用一个计数器,遇到左括号,计数器自增1,反之右括号计数器自减1,那么当计数器为0的时候,就是一个合法的字符串了,我们对除去最外层的括号的中间内容调用递归,然后把返回值乘以2,并和1比较,取二者间的较大值加到结果 res 中,这是因为假如中间是空串,那么返回值是0,乘以2还是0,但是 "()" 的分值应该是1,所以累加的时候要跟1做比较。之后记得要更新i都正确的位置,参见代码如下:
解法一:
class Solution { public: int scoreOfParentheses(string S) { int res = 0, n = S.size(); for (int i = 0; i < n; ++i) { if (S[i] == ')') continue; int pos = i + 1, cnt = 1; while (cnt != 0) { (S[pos++] == '(') ? ++cnt : --cnt; } int cur = scoreOfParentheses(S.substr(i + 1, pos - i - 2)); res += max(2 * cur, 1); i = pos - 1; } return res; } };
我们也可以使用迭代来做,这里就要借助栈 stack 来做,因为递归在调用的时候,其实也是将当前状态压入栈中,等递归退出后再从栈中取出之前的状态。这里的实现思路是,遍历字符串S,当遇到左括号时,将当前的分数压入栈中,并把当前得分清0,若遇到的是右括号,说明此时已经形成了一个完整的合法的括号字符串了,而且除去外层的括号,内层的得分已经算出来了,就是当前的结果 res,此时就要乘以2,并且要跟1比较,取二者中的较大值,这样操作的原因已经在上面解法的讲解中解释过了。然后还要加上栈顶的值,因为栈顶的值是之前合法括号子串的值,跟当前的是并列关系,所以是相加的操作,最后不要忘了要将栈顶元素移除即可,参见代码如下:
解法二:
class Solution { public: int scoreOfParentheses(string S) { int res = 0; stack<int> st; for (char c : S) { if (c == '(') { st.push(res); res = 0; } else { res = st.top() + max(res * 2, 1); st.pop(); } } return res; } };
我们可以对空间复杂度进行进一步的优化,并不需要使用栈去保留所有的中间情况,可以只用一个变量 cnt 来记录当前在第几层括号之中,因为本题的括号累加值是有规律的,"()" 是1,因为最中间的括号在0层括号内,2^0 = 1。"(())" 是2,因为最中间的括号在1层括号内,2^1 = 2。"((()))" 是4,因为最中间的括号在2层括号内,2^2 = 4。因此类推,其实只需要统计出最中间那个括号外变有几个括号,就可以直接算出整个多重包含的括号字符串的值,参见代码如下:
解法三:
class Solution { public: int scoreOfParentheses(string S) { int res = 0, cnt = 0, n = S.size(); for (int i = 0; i < n; ++i) { (S[i] == '(') ? ++cnt : --cnt; if (S[i] == ')' && S[i - 1] == '(') res += (1 << cnt); } return res; } };
Github 同步地址:
类似题目:
参考资料:
https://leetcode.com/problems/score-of-parentheses/
https://leetcode.com/problems/score-of-parentheses/discuss/141777/C%2B%2BJavaPython-O(1)-Space