括号序列:使用C++检查括号有效性

简介: 括号序列:使用C++检查括号有效性

解析括号序列:使用C++检查括号有效性

什么是括号序列?

括号序列是指由左右括号组成的字符串,如"([])", “{[()]}”。括号序列通常用于编程语言中的控制结构、函数调用和表达式等地方。在这些场景中,括号必须以正确的顺序和嵌套方式出现,否则程序将出现语法错误或逻辑错误。

算法思路

为了检查括号序列的有效性,我们将使用栈这一数据结构。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合处理括号的嵌套关系。以下是我们的算法思路:

  1. 初始化一个栈,用于存储遇到的左括号。
  2. 遍历括号序列中的每个字符。
  3. 对于每个字符:
  • 如果是左括号(‘(’,‘{’,‘[’),将其压入栈中。
  • 如果是右括号(‘)’,‘}’,‘]’),检查栈是否为空。
  • 如果栈为空,说明右括号多于左括号,括号序列无效。
  • 如果栈不为空,弹出栈顶元素,检查是否与当前右括号匹配。
  1. 遍历完成后,检查栈是否为空。如果不为空,说明左括号多于右括号,括号序列无效。

C++实现

下面是使用C++实现的算法代码:

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;
bool isValidParentheses(const string& s) {
    stack<char> st;
    for (char bracket : s) {
        if (bracket == '(' || bracket == '[' || bracket == '{') {
            st.push(bracket);
        } else {
            if (st.empty()) {
                return false;  // 右括号多于左括号,序列无效
            }
            char top = st.top();
            st.pop();
            if ((bracket == ')' && top != '(') ||
                (bracket == ']' && top != '[') ||
                (bracket == '}' && top != '{')) {
                return false;  // 括号不匹配,序列无效
            }
        }
    }
    return st.empty();  // 如果栈不为空,说明左括号多于右括号,序列无效
}
int main() {
    // 测试例子
    string example = "([])";
    if (isValidParentheses(example)) {
        cout << "括号序列有效" << endl;
    } else {
        cout << "括号序列无效" << endl;
    }
    return 0;
}
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