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程序猿掌握编程基础,搞定括号配对大作战!

前端

在编程的世界里,括号配对是一个基本但重要的概念,它影响着程序的逻辑和结构。掌握括号配对的技巧,不仅可以帮助初学者快速解决编程题,还能为后续学习更复杂的算法和数据结构打下坚实的基础。

什么是括号配对

括号配对是指在编程语言中,每个左括号都必须有一个对应的右括号,并且左右括号必须成对出现,顺序也不能颠倒。常见的括号类型包括小括号()、大括号{}和中括号[]。

为什么括号配对很重要

括号配对非常重要,因为它可以帮助编译器和解释器正确理解代码的结构和逻辑。如果括号配对不正确,可能会导致程序运行错误或崩溃。

如何判断括号配对是否正确

判断括号配对是否正确的方法有很多,其中一种最简单的方法是使用栈数据结构。

栈是一种先进后出(Last-In-First-Out)的数据结构,它允许我们在程序中存储和检索数据。

我们可以将左括号压入栈中,当遇到右括号时,我们将栈顶的元素弹出并与当前的右括号进行比较。如果两者匹配,则说明括号配对正确;如果两者不匹配,则说明括号配对错误。

代码示例

def is_valid(s):
  """
  判断括号是否配对正确。

  参数:
    s:字符串,包含左括号、右括号、大括号和小括号。

  返回值:
    布尔值,表示括号是否配对正确。
  """

  # 创建一个栈
  stack = []

  # 遍历字符串中的每一个字符
  for char in s:
    # 如果是左括号,将其压入栈中
    if char in "([{":
      stack.append(char)
    # 如果是右括号,则将其与栈顶的元素进行比较
    elif char in ")]}":
      # 如果两者匹配,则弹出栈顶的元素
      if char == ')' and stack[-1] == '(':
        stack.pop()
      elif char == ']' and stack[-1] == '[':
        stack.pop()
      elif char == '}' and stack[-1] == '{':
        stack.pop()
      # 如果两者不匹配,则说明括号配对错误
      else:
        return False

  # 如果栈为空,则说明括号配对正确
  return len(stack) == 0


# 测试代码
print(is_valid("()"))  # True
print(is_valid("()[]{}"))  # True
print(is_valid("{[]}"))  # True
print(is_valid("([)]"))  # False
print(is_valid("}{"))  # False

练习题

  1. 给定一个只包含 '(',')','{','}','[',']' 的字符串 s ,判断字符串是否有效。
  2. 给定一个只包含 '(',')' 的字符串 s ,生成所有有效的括号字符串。
  3. 给定一个只包含 '(',')','{','}','[',']' 的字符串 s ,找到最长的有效括号子串。

总结

括号配对是编程中的一个基本概念,掌握括号配对的技巧,不仅可以帮助初学者快速解决编程题,还能为后续学习更复杂的算法和数据结构打下坚实的基础。