📜  平衡括号中涉及的对(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:27.653000             🧑  作者: Mango

平衡括号中涉及的对

在编程中,括号是一种非常重要的符号,被广泛用于表示程序中的各种语句块、表达式、函数等。但是,很多时候程序员会出现括号不匹配的情况,这会导致程序无法正确执行。因此,在写程序时,保证括号的匹配十分重要。

括号的匹配指的是括号中左右两个括号的数目和位置都相同。比如,一个正确的括号匹配应该是:

((()))

而下面这个括号就是不匹配的:

(()()
常见的括号

在编程中,常见的括号有三种:圆括号()(), 中括号[]和花括号{}。在以下的内容中我们以圆括号为例进行说明。

括号的匹配原理

在括号匹配中,我们需要使用一种被称为“堆栈”的数据结构。堆栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,它只允许在表的一端进行插入和删除操作。举个例子,当我们使用一个堆栈来检测一个字符串中的圆括号匹配性时,我们从左到右一次遍历整个字符串,进行以下操作:

  • 如果当前字符是左括号,将它压入栈中。
  • 如果当前字符是右括号,从栈中弹出一个左括号。如果弹出的左括号不是与右括号相匹配的,则字符串不是匹配的。
  • 在字符串遍历结束时,如果栈中还有未匹配的括号,则字符串不是匹配的。

下面是一个简单的括号匹配的代码实现:

def is_balanced_parenthesis(string):
    stack = [] # 定义一个空的堆栈
    for char in string:
        if char == "(": # 如果当前字符是左括号,将它压入栈中
            stack.append(char)
        elif char == ")": # 如果当前字符是右括号,从栈中弹出一个左括号
            if not stack or stack[-1] != "(":
                return False # 如果弹出的左括号不是与右括号相匹配的,则字符串不是匹配的。
            stack.pop()
    return not stack # 在字符串遍历结束时,如果栈中还有未匹配的括号,则字符串不是匹配的。
括号匹配的应用

括号匹配经常被用在编译器、文本编辑器、代码编辑器等程序中,用来检测程序中括号的匹配性。另外,它还可以用来判断一个算术式是否正确,比如:

5 + (3 * 6 - (4 / 2)))
总结

括号匹配是编程中常见的问题之一,在编写程序时,一定要注意括号的匹配性。使用堆栈是括号匹配的常用解决方案。括号匹配也可以应用于其他场景,如算术式的判断等。