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解决方法如下:
要生成的括号字符串满足有效性条件,即"("的数量等于")"的数量,且任意前缀的"("数量不少于")"数量。为了达到这个目的,可以采用递归回溯的方法,从左到右尽可能地添加"(",然后在一定数量的")"之后继续添加。
这类问题中,常见的做法是设定一个最大值max,它等于要生成的括号总数的一半。然后,我们可以先放置max个左括号",",接着再放置max个右括号","。这个过程可以通过递归实现。
代码实现思路:
我们采用回溯法来逐个生成括号字符串。具体而言,我们维护以下几个状态:
在递归函数中,首先检查当前字符串的长度是否达到max*2。如果已经达到了,那么我们把当前字符串加入结果列表,并返回。
如果当前还可以放置左括号"(", 即 open < max,我们就继续递归,并增加open。
这样做后,如果我们放置完所有的左括号后,可以立即开始放置右括号"(", 但是右括号的放置必须满足close < open的条件,以确保括号的有效性。
代码实现如下:
import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Solution { public static ListgenerateParenthesis(int n) { List list = new ArrayList<>(); backTrack(list, "", 0, 0, n); return list; } private static void backTrack(List ans, String str, int open, int close, int max) { if (str.length() == max * 2) { ans.add(str); return; } if (open < max) { backTrack(ans, str + "(", open + 1, close, max); } if (close < open) { backTrack(ans, str + ")", open, close + 1, max); } }}
注意事项:
上述代码使用了回溯法来生成所有可能符合要求的括号组合。通过递归策略,确保了生成的字符串的最大长度为max*2,并满足前缀括号条件和总括号数的平衡。
在诸如n=3的情况下,生成的括号字符串将包括"((()))", "(()())", "(())()", "()(())", "()()()", 满足有效括号条件。
优化建议:
如果代码性能不够,或者需要处理非常大的n值,可以考虑使用迭代法来替代递归实现,减少递归深度。
也可以考虑对生成的括号字符串进行剪枝处理,避免生成冗余的字符串。
这种方法充分利用了递归的特性,能够高效地生成所有有效括号组合。通过控制递归深度,确保了代码的稳定运行。
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