括号平衡器 Python

简介

括号平衡器是一个用于检查一个字符串中的括号是否匹配和平衡的工具。它常被程序员用来验证代码中的括号是否正确配对，避免引起语法错误。

在编程中，括号的平衡非常重要，例如在函数调用、条件语句和循环语句中括号的正确使用是必要的。括号平衡器可以帮助程序员快速发现并修复可能导致错误的括号不匹配问题。

本文将介绍一个使用 Python 编写的括号平衡器，并提供使用示例。

功能

括号平衡器通过遍历输入字符串中的每个字符，并使用栈来跟踪和比较括号的顺序。其主要功能包括：

• 检查是否所有的左括号都有相应的右括号，并且顺序正确；
• 检查是否所有的右括号都有相应的左括号，并且顺序正确；
• 检查括号是否平衡，即左括号数量等于右括号数量，并且顺序正确。

代码示例

以下是一个使用 Python 编写的括号平衡器示例：

def is_balanced(expression):
    stack = []
    opening_brackets = ['(', '[', '{']
    closing_brackets = [')', ']', '}']
    for char in expression:
        if char in opening_brackets:
            stack.append(char)
        elif char in closing_brackets:
            if len(stack) == 0:
                return False
            if closing_brackets.index(char) == opening_brackets.index(stack[-1]):
                stack.pop()
            else:
                return False
    return len(stack) == 0

expression = input("请输入一个字符串：")
if is_balanced(expression):
    print("括号是平衡的！")
else:
    print("括号不是平衡的！")

上述代码中，我们使用了一个栈（stack）来存储遇到的左括号，当遇到右括号时，我们将其与栈顶元素进行匹配，若匹配成功则将栈顶元素出栈，表示该对括号已配对。

使用示例

以下是使用括号平衡器的示例：

输入

请输入一个字符串：(a + b) * (c - d)

输出

括号是平衡的！

由于输入的字符串中的括号是正确配对且平衡的，因此程序输出结果为括号是平衡的！。

输入

请输入一个字符串：(a + b) * (c - d}]

输出

括号不是平衡的！

由于输入的字符串中的括号不是正确配对的，例如右括号}没有对应的左括号，因此程序输出结果为括号不是平衡的！。

结论

括号平衡器是一个在编程中非常有用的工具，可以帮助程序员及早发现并纠正由于括号不匹配引起的错误。使用 Python 编写的括号平衡器可以简单、高效地检查括号是否匹配和平衡，提高代码的可靠性和可读性。