括弧匹配检验

题目描述

假设表达式中允许包含两种括号:圆括号和方括号,其嵌套的顺序随意,如([ ]())或[([ ][ ])]等为正确的匹配,[( ])或([ ]( )或 ( ( ) ) )均为错误的匹配。

现在的问题是,要求检验一个给定表达式中的括弧是否正确匹配?

输入一个只包含圆括号和方括号的字符串,判断字符串中的括号是否匹配,匹配就输出 “OK” ,不匹配就输出“Wrong”。输入一个字符串:[([][])],输出:OK。

输入

输入仅一行字符(字符个数小于255)。

输出

匹配就输出 “OK” ,不匹配就输出“Wrong”。

样例

输入数据 1

[(])

Copy

输出数据 1

Wrong

Copy

来源

一本通在线评测

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
string s;
stack<char>p;
int main(){
    getline(cin,s);
    for(int i=0;s[i];i++){
        if(s[i]=='(')
            p.push(s[i]);
        else if(s[i]=='[')
            p.push(s[i]);
        else if(s[i]==')'||s[i]==']'){
            if(!p.empty()){
                if(s[i]==']'){
                    if(p.top()!='['){
                        cout<<"Wrong"<<endl;
                        return 0;
                    }
                    else p.pop();
                }else{
                    if(s[i]!=')'){
                        cout<<"Wrong"<<endl;
                        return 0;
                    }
                    else p.pop();
                }
            }else{
                cout<<"Wrong"<<endl;
                return 0;
            }
        }
    }
    if(p.empty())cout<<"OK";
    else cout<<"Wrong";
    return 0;
}

<think>好的,我需要帮助用户了解如何实现括弧匹配检验的入门方法,特别是使用栈数据结构的示例。首先,我得回忆一下相关的算法知识。括弧匹配检验主要是检查一个字符串中的括号是否成对且顺序正确,比如每个左括号都有对应的右括号,并且不会出现嵌套错误。最常见的解决方法就是使用栈,因为栈的后进先出特性非常适合处理这种嵌套结构。 首先,我需要明确算法的基本步骤。当遍历字符串时,遇到左括号(如'('、'['、'{')就入栈,遇到右括号则检查栈顶是否是对应的左括号。如果是,弹出栈顶;否则,说明不匹配。最后,如果栈为空,说明所有括号都正确匹配,否则不匹配。 接下来,我得考虑如何用代码实现这个逻辑。用户可能希望看到具体的示例代码,可能使用Python,因为之前的示例也是Python。需要定义一个栈,可以用列表来模拟。然后遍历每个字符,处理左括号和右括号的情况。同时,需要处理栈为空时遇到右括号的情况,这时候直接返回False。 另外,要注意不同种类的括号之间的对应关系,比如')'对应'(',']'对应'[','}'对应'{'。可能需要一个字典来维护这种对应关系,这样代码会更简洁。 然后,我得检查可能的边界情况,比如空字符串、只有左括号、只有右括号,或者嵌套正确但最后栈不为空的情况。例如,字符串"([])"应该返回True,而"([)]"则应该返回False,因为括号的嵌套顺序不正确。 用户可能需要一个具体的示例代码,所以我要写出结构清晰的函数,并加上注释说明每一步的作用。同时,可以给出几个测试用例,比如示例中的情况,让用户看到实际运行结果。 最后,根据用户的要求生成相关问题。这些问题应该围绕括弧匹配检验的不同方面,比如其他数据结构的应用、不同编程语言的实现、错误处理,或者算法的时间复杂度分析等。这样可以帮助用户进一步扩展知识。 现在,我需要确保回答符合之前的系统级指令:使用中文,数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,引用正确的引用标识。虽然用户的问题中没有直接引用外部资料,但如果有相关的引用需要标注的话,比如提到栈的基本操作可以参考某些资料,可能需要添加。但在这个问题中,可能不需要引用,所以暂时不需要添加引用标识。 总结一下,我需要分步骤解释算法,给出Python代码示例,说明测试用例,并生成相关问题。确保内容结构清晰,语言准确,符合用户的需求。</think>### 如何实现括弧匹配检验括弧匹配检验是验证字符串中括号是否成对且嵌套顺序正确的经典问题。使用**栈**数据结构可以高效解决此问题,以下是具体实现步骤: --- #### **算法步骤** 1. **遍历字符**:逐个检查字符串中的每个字符 2. **左括号入栈**:遇到左括号(如 `(`、`[`、`{`)时,将其压入栈 3. **右括号匹配**:遇到右括号(如 `)`、`]`、`}`)时: - 若栈为空,说明没有对应的左括号,返回 `False` - 若栈顶元素与当前右括号类型匹配,弹出栈顶元素;否则返回 `False` 4. **最终验证**:遍历结束后,若栈为空,说明所有括号正确匹配;否则不匹配 --- #### **Python代码示例** ```python def is_bracket_balanced(s): stack = [] bracket_map = {')': '(', ']': '[', '}': '{'} for char in s: if char in '([{': stack.append(char) elif char in ')]}': if not stack or stack[-1] != bracket_map[char]: return False stack.pop() return len(stack) == 0 ``` --- #### **测试用例** 1. 输入 `"([])"` → 输出 `True`(正确嵌套) 2. 输入 `"([)]"` → 输出 `False`(嵌套顺序错误) 3. 输入 `"{[()]}"` → 输出 `True`(多层嵌套正确) 4. 输入 `"(()"` → 输出 `False`(栈未清空) --- #### **时间复杂度分析** - **时间复杂度**:$O(n)$,仅需一次遍历字符串,$n$ 为字符串长度 - **空间复杂度**:$O(n)$,最坏情况下栈中存储所有左括号 ---
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