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想啥呢,我哪来的女朋友?今天是愚人节,还是给我老老实实做题吧。

题目链接

LeetCode 1111. 有效括号的嵌套深度

题目描述

题面太长晦涩不想看,请直接跳到最后一段。

有效括号字符串 仅由 "("")" 构成,并符合下述几个条件之一:

  • 空字符串
  • 连接,可以记作 ABAB 连接),其中 AB 都是有效括号字符串
  • 嵌套,可以记作 (A),其中 A 是有效括号字符串

类似地,我们可以定义任意有效括号字符串 s嵌套深度 depth(s)

  • s 为空时,depth("") = 0
  • sAB 连接时,depth(A + B) = max(depth(A), depth(B)),其中 AB 都是有效括号字符串
  • s 为嵌套情况,depth("(" + A + ")") = 1 + depth(A),其中 A 是有效括号字符串

例如:"""()()",和 "()(()())" 都是有效括号字符串,嵌套深度分别为 012,而 ")(""(()" 都不是有效括号字符串。

给你一个有效括号字符串 seq,将其分成两个不相交的子序列 AB,且 AB 满足有效括号字符串的定义(注意:A.length + B.length = seq.length)。

现在,你需要从中选出 任意 一组有效括号字符串 AB,使 max(depth(A), depth(B)) 的可能取值最小。

返回长度为 seq.length 答案数组 answer ,选择 A 还是 B 的编码规则是:如果 seq[i]A 的一部分,那么 answer[i] = 0。否则,answer[i] = 1。即便有多个满足要求的答案存在,你也只需返回 一个

不是我吹牛,我估计一大部分人看完都不知道题目什么意思。一句话概括就是,给你一个合法的括号序列,你需要将其拆分成两个合法的子序列(不连续),使得两个子序列的括号嵌套深度较大者尽量的小。

示例1

输入:
seq = "(()())"
输出:
[0,1,1,1,1,0]
解释:
拆成 "()" 和 "()()" ,最大嵌套深度为 1

示例2

输入:
seq = "()(())()"
输出:
[0,0,0,1,1,0,1,1]
解释:
拆成 "()()" 和 "()()" ,最大嵌套深度为 1

说明:

  • 1 <= text.size <= 10000

题解

既然想要两个子序列的嵌套深度中较大者尽量小,那么我们最好能够让两个子序列的嵌套深度相同。

再考虑任意一个原序列中嵌套深度为 $d$ 的合法子序列,我们要想办法把它拆成两半。那么最优的方法肯定是一半嵌套深度为 $\lfloor d/2 \rfloor$ ,一半是 $d - \lfloor d/2 \rfloor$ 。这样两个子序列中嵌套深度较大值就是 $\lceil d/2 \rceil$,而其它任何分法都会导致较大值大于它。

那么怎么样才能对半分呢?这个其实随意了,但是最为方便的方法就是,嵌套深度为奇数的作为一个子序列,偶数的作为另一个子序列,这样就对半分了,代码还好写。

具体实现上,我们用一个变量 $cnt$ 来表示当前括号的嵌套深度,那么遇到左括号就深度加一,遇到右括号嵌套深度就是当前的 $cnt$ ,但是遍历完这个括号之后,深度要减一,然后嵌套深度为奇数的括号位置处标记为 1 就行了。

伪代码也就是:

if c = '('
    cnt := cnt + 1
    mask := cnt&1
else
    mask := cnt&1
    cnt := cnt - 1

简化

其实我们可以注意到,不管是加一还是减一,奇偶性的变化都是一致的,也就是减一之后的奇偶性和加一之后是相同的。

所以我们把减一也变成加一,那么不管遇到什么括号,都是 $cnt$ 加一了,那不就变成了下标 $i$ 了吗?

我们把上面的伪代码按照这种思路改变一下:

if c = '('
    cnt := cnt + 1
    mask := cnt&1
else
    mask := cnt&1
    cnt := cnt + 1

然后用下标 $i$ 替换掉 $cnt$ :

if c = '('
    mask := (i+1)&1
else
    mask := i&1

继续改写一下,让形式统一一点:

if c = '('
    mask := ~(i&1)
else
    mask := i&1

那么最后就可以把这两种情况合并了,也就是标记值直接就等于 (i&1)^(c='(')

当然我是从代码的角度,从奇偶性推过来的,官方题解是直接严格证明了正确性:

官方题解:LeetCode 1111. 有效括号的嵌套深度

代码

c++

class Solution {
public:
    vector<int> maxDepthAfterSplit(string seq) {
        int cnt = 0;
        vector<int> res;
        for (auto c : seq) {
            if (c == '(') {
                res.push_back((++cnt)&1);
            } else {
                res.push_back((cnt--)&1);
            }
        }
        return res;
    }
};

python

class Solution:
    def maxDepthAfterSplit(self, seq: str) -> List[int]:
        cnt = 0
        res = []
        for c in seq:
            if c == '(':
                cnt += 1
                res.append(cnt&1)
            else:
                res.append(cnt&1)
                cnt -= 1
        return res

简化(c++)

class Solution {
public:
    vector<int> maxDepthAfterSplit(string seq) {
        vector<int> res;
        for (int i = 0, sz = seq.size(); i < sz; ++i) {
            res.push_back((i&1)^(seq[i]=='('));
        }
        return res;
    }
};

简化(python)

class Solution:
    def maxDepthAfterSplit(self, seq: str) -> List[int]:
        res = []
        for i, c in enumerate(seq):
            res.append((i&1)^(c=='('))
        return res

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