[LeetCode] 921. Minimum Add to Make Parentheses Valid

Given a string S of '(' and ')' parentheses, we add the minimum number of parentheses ( '(' or ')', and in any positions ) so that the resulting parentheses string is valid.

Formally, a parentheses string is valid if and only if:

It is the empty string, or
It can be written as AB (A concatenated with B), where A and B are valid strings, or
It can be written as (A), where A is a valid string.

Given a parentheses string, return the minimum number of parentheses we must add to make the resulting string valid.

Example 1:

Input: "())"
Output: 1

Example 2:

Input: "((("
Output: 3

Example 3:

Input: "()"
Output: 0

Example 4:

Input: "()))(("
Output: 4

Note:

S.length <= 1000
S only consists of '(' and ')' characters.

使括号有效的最少添加。

给定一个由 '(' 和 ')' 括号组成的字符串 S，我们需要添加最少的括号（ '(' 或是 ')'，可以在任何位置），以使得到的括号字符串有效。

从形式上讲，只有满足下面几点之一，括号字符串才是有效的：

它是一个空字符串，或者
它可以被写成 AB （A 与 B 连接）, 其中 A 和 B 都是有效字符串，或者
它可以被写作 (A)，其中 A 是有效字符串。
给定一个括号字符串，返回为使结果字符串有效而必须添加的最少括号数。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/minimum-add-to-make-parentheses-valid
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这道题跟1541题类似，也是只能添加以满足所有括号能配对，思路是用stack。扫描 input 字符串，如果当前扫描到一个左括号，则把它入栈；如果当前扫描到一个右括号，看一下 stack.peek() 是否为一个左括号，若是，则可以将其 pop 以抵消；如果当前扫描到一个右括号但是stack为空，则说明没有左括号供其抵消，则 res++，说明需要一个额外的左括号。最后如果stack不为空，则再res += stack.size()，因为stack中剩下的都是左括号需要被配对。

时间O(n)

空间O(n)

Java实现

 1 class Solution {
 2     public int minAddToMakeValid(String s) {
 3         // corner case
 4         if (s == null || s.length() == 0) {
 5             return 0;
 6         }
 7 
 8         // normal case
 9         int res = 0;
10         Stack<Character> stack = new Stack<>();
11         for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
12             char c = s.charAt(i);
13             if (c == '(') {
14                 stack.push(c);
15             } else if (c == ')') {
16                 if (!stack.isEmpty() && stack.peek() == '(') {
17                     stack.pop();
18                 } else if (stack.isEmpty()) {
19                     res++;
20                 }
21             }
22         }
23         res += stack.size();
24         return res;
25     }
26 }