この記事では、Javaを使用して最長(zhǎng)のバランスの取れた括弧のプレフィックスの長(zhǎng)さを求める方法を説明します。まず、いくつかの例を用いて問(wèn)題を理解し、次にそれを求める2つの異なるアプローチを?qū)W習(xí)します。
問(wèn)題の説明
ここでは、括弧を含む文字列が與えられ、文字列からバランスの取れた括弧の集合の長(zhǎng)さを求める必要があります。つまり、すべての開(kāi)き括弧"("に対して閉じ括弧")"があれば、それをバランスが取れていると呼びます。
プレフィックスは、文字列の先頭からのバランスの取れた集合を定義します。例えば、括弧の集合'(())()'の場(chǎng)合、'(())'のみを考慮します。
入力と出力のシナリオ
より良い理解のために、いくつかの入力と出力のシナリオを見(jiàn)てみましょう。
- 入力文字列が"(()"の場(chǎng)合、バランスの取れた括弧のプレフィックスは()なので、長(zhǎng)さは2です。
- 入力文字列が"((()()))((("の場(chǎng)合、バランスの取れた括弧のプレフィックスは((()()))なので、長(zhǎng)さは8です。
- 入力文字列が"(()())()()"の場(chǎng)合、バランスの取れた括弧のプレフィックスは(()())なので、長(zhǎng)さは6です。
最長(zhǎng)のバランスの取れた括弧のプレフィックスの長(zhǎng)さは、次のようにして求めることができます。
- スタックデータ構(gòu)造を使用する
- 開(kāi)き括弧と閉じ括弧を數(shù)える
スタックデータ構(gòu)造を使用する
スタックを使用できます。スタックから開(kāi)き括弧 '(' が見(jiàn)つかった場(chǎng)合は、それをスタックにプッシュします。閉じ括弧が見(jiàn)つかった場(chǎng)合は、スタックをポップし、カウンタ変數(shù)を2増分します（バランスの取れたペアの長(zhǎng)さは2です）。これを続け、空のスタックになった時(shí)點(diǎn)で、カウンタ変數(shù)を返します。
アルゴリズム
アルゴリズムは以下のとおりです。
<code><p><b>ステップ1：</b>スタックとカウンタを初期化します。</p> <p><b>ステップ2：</b>文字列の各文字を反復(fù)処理します。</p></code>
- 文字が(の場(chǎng)合、スタックにプッシュします。
- 文字が)の場(chǎng)合、スタックをポップします。
- カウンタを2増分します。
- スタックが空かどうかを確認(rèn)します。
- 空の場(chǎng)合、ループを終了します。
ステップ3：最後にカウンタを返します。
例
<code><p><b>ステップ1：</b>スタックとカウンタを初期化します。</p> <p><b>ステップ2：</b>文字列の各文字を反復(fù)処理します。</p></code>
出力
入力文字列は：((())(( 最長(zhǎng)のバランスの取れた括弧のプレフィックスの長(zhǎng)さは：6
開(kāi)き括弧と閉じ括弧を數(shù)える
このアプローチでは、countとlengthという2つの変數(shù)を使用します。文字列から文字が"("の場(chǎng)合、countを1増分し、文字が")"の場(chǎng)合、countを1減分し、lengthを2増分します。countが0かどうかを確認(rèn)し、0の場(chǎng)合はループを終了してlengthを返します。
例
import java.util.Stack;
public class Example {
public static int longestBalancedPrefix(String s) {
Stack<Character> stack = new Stack<>();
int count = 0;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (c == '(') {
stack.push(c);
} else if (c == ')') {
if (!stack.isEmpty()) {
stack.pop();
count += 2;
}
}
if (stack.isEmpty()) {
break;
}
}
return count;
}
public static void main(String[] args) {
String s = "((())(((";
int length = longestBalancedPrefix(s);
System.out.println("入力文字列は：" + s);
System.out.println("最長(zhǎng)のバランスの取れた括弧のプレフィックスの長(zhǎng)さは：" + length);
}
}
出力
入力文字列は ((())())(()) 最長(zhǎng)のバランスの取れた括弧のプレフィックスの長(zhǎng)さは 8
以上がJavaを使用した最長(zhǎng)バランスの括弧內(nèi)のプレフィックスの長(zhǎng)さの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。
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