[洛谷]P1241 括号序列

一、问题描述

题目描述

定义如下规则：

1. 空串是「平衡括号序列」
2. 若字符串 $S$ 是「平衡括号序列」，那么 $\text{[}S\text{]}$ 和 $\text{(}S\text{)}$ 也都是「平衡括号序列」
3. 若字符串 $A$ 和 $B$ 都是「平衡括号序列」，那么 $AB$（两字符串拼接起来）也是「平衡括号序列」。

例如，下面的字符串都是平衡括号序列：

()，[]，(())，([])，()[]，()[()]

而以下几个则不是：

(，[，]，)(，())，([()

现在，给定一个仅由 (，)，[，]构成的字符串 $s$，请你按照如下的方式给字符串中每个字符配对：

1. 从左到右扫描整个字符串。
2. 对于当前的字符，如果它是一个右括号，考察它与它左侧离它最近的未匹配的的左括号。如果该括号与之对应（即小括号匹配小括号，中括号匹配中括号），则将二者配对。如果左侧未匹配的左括号不存在或与之不对应，则其配对失败。

配对结束后，对于 $s$ 中全部未配对的括号，请你在其旁边添加一个字符，使得该括号和新加的括号匹配。

输入格式

输入只有一行一个字符串，表示 $s$。

输出格式

输出一行一个字符串表示你的答案。

样例 #1

样例输入 #1

([()

样例输出 #1

()[]()

样例 #2

样例输入 #2

([)

样例输出 #2

()[]()

提示

数据规模与约定

对于全部的测试点，保证 $s$ 的长度不超过 100，且只含 (，)，[，] 四个字符。

二、思路分析

1、算法标签

这道题中的括号也是后读入的括号是优先考虑的，所以我们此时就需要用栈这种数据结构来做了。

2、思路分析

我们从左到右遍历括号，如果是左括号我们就直接入栈，如果是右括号的话，说明此时我们需要考虑给这个右括号匹配了。而距离该右括号最近的左括号一定是后进的，也就是栈顶元素。 此时，我们读取栈顶，如果这个左括号还没有匹配过，并且和右括号的括号类型一致，我们就给两者打个标记。打标记的方式就是我们再开一个布尔数组。由于这个左括号已经匹配成功了，那么接下来我们让他出栈即可。

当我们对所有的括号都处理一遍后，有标记的就说明可以直接打印，不需要我们匹配。如果没有标记的，则说明我们需要根据其括号类型自行补充一个完整括号。

三、代码：

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
const int N=110;
stack<pair<char,int>>stk;
bool st[N];
int main()
{
    string s;
    cin>>s;
    for(int i=0;i<s.size();i++)
    {
        if(s[i]==']')
        {
            if(!stk.empty())
            {
                auto t=stk.top();
                if(t.first=='[')
                {
                    st[i]=true;
                    st[t.second]=true;
                    stk.pop();
                }
            }
        }
        else if(s[i]==')')
        {
            if(!stk.empty())
            {
                auto t=stk.top();
                if(t.first=='(')
                {
                    st[i]=true;
                    st[t.second]=true;
                    stk.pop();
                }
            }
        }
        else
        {
            stk.push(make_pair(s[i],i));
        }
    }
    for(int i=0;i<s.size();i++)
    {
        if(st[i])
        {
            cout<<s[i];
        }
        else
        {
            if(s[i]=='('||s[i]==')')printf("()");
            else printf("[]");
        }
    }
}