22. 括号生成
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解法一:回溯
时间复杂度:O(4^n / sqrt(n)) | 空间复杂度:O(4^n / sqrt(n)) | 推荐使用
动画演示
准备就绪 - 输入n值,然后点击开始
代码实现
class Solution {
/**
* 回溯法生成括号
* 时间复杂度: O(4^n / sqrt(n))
* 空间复杂度: O(4^n / sqrt(n))
*/
public List<String> generateParenthesis(int n) {
List<String> ans = new ArrayList<String>();
backtrack(ans, new StringBuilder(), 0, 0, n);
return ans;
}
public void backtrack(List<String> ans, StringBuilder cur, int open, int close, int max) {
if (cur.length() == max * 2) {
ans.add(cur.toString());
return;
}
if (open < max) {
cur.append('(');
backtrack(ans, cur, open + 1, close, max);
cur.deleteCharAt(cur.length() - 1);
}
if (close < open) {
cur.append(')');
backtrack(ans, cur, open, close + 1, max);
cur.deleteCharAt(cur.length() - 1);
}
}
}时间复杂度:O(4^n / sqrt(n))
空间复杂度:O(4^n / sqrt(n))
使用带有剪枝条件的回溯法生成有效的括号组合,提前避免无效组合。
解法二:暴力解法
时间复杂度:O(2^(2n) * n) | 空间复杂度:O(2^(2n) * n)
动画演示
准备就绪 - 输入n值,然后点击开始
代码实现
class Solution {
/**
* 暴力法生成括号
* 时间复杂度: O(2^(2n) * n)
* 空间复杂度: O(2^(2n) * n)
*/
public List<String> generateParenthesis(int n) {
List<String> combinations = new ArrayList<String>();
generateAll(new char[2 * n], 0, combinations);
return combinations;
}
public void generateAll(char[] current, int pos, List<String> result) {
if (pos == current.length) {
if (valid(current)) {
result.add(new String(current));
}
} else {
current[pos] = '(';
generateAll(current, pos + 1, result);
current[pos] = ')';
generateAll(current, pos + 1, result);
}
}
public boolean valid(char[] current) {
int balance = 0;
for (char c: current) {
if (c == '(') {
++balance;
} else {
--balance;
}
if (balance < 0) {
return false;
}
}
return balance == 0;
}
}时间复杂度:O(2^(2n) * n)
空间复杂度:O(2^(2n) * n)
生成所有可能的2^(2n)个括号组合,然后验证每个组合以找到有效的组合。