基于栈的括号匹配算法

基栈的括号匹配算法可以通过以下步骤实现：

1. 创建一个空栈。
2. 遍历输入的括号序列，对于每一个括号：
- 如果是左括号（即'('、'['或'{'），将其压入栈中。
- 如果是右括号（即')'、']'或'}'），则需要进行匹配判断：
- 如果栈为空，则括号不匹配，返回false。
- 如果栈顶的左括号与当前右括号匹配，将栈顶元素弹出。
- 如果栈顶的左括号与当前右括号不匹配，返回false。
3. 最后，如果栈为空，则括号匹配成功，返回true；否则，返回false。

基于栈的括号匹配算法可以使用一个栈来保存左括号，遇到右括号时再从栈中弹出元素进行匹配判断。如果所有的括号都能正确匹配，最后栈应该为空。

相关问题

数据结构括号匹配算法实现

以下是基于栈的括号匹配算法的实现过程：

1. 定义一个栈，用于存储左括号。
2. 遍历字符串中的每个字符，如果该字符是左括号，则将其压入栈中。
3. 如果该字符是右括号，则检查栈是否为空。如果为空，则说明没有与之匹配的左括号，返回False。如果栈不为空，则弹出栈顶元素，检查其是否与当前右括号匹配。如果不匹配，则返回False。
4. 如果遍历完字符串后，栈为空，则说明所有括号都匹配，返回True。否则返回False。

以下是PHP代码实现：

function isValid($s) {
    $stack = array();
    $map = array(
        ')' => '(',
        ']' => '[',
        '>' => '<'
    );
    for ($i = 0; $i < strlen($s); $i++) {
        $char = $s[$i];
        if (in_array($char, array('(', '[', '<'))) {
            array_push($stack, $char);
        } elseif (in_array($char, array(')', ']', '>'))) {
            if (empty($stack)) {
                return false;
            }
            $top = array_pop($stack);
            if ($top != $map[$char]) {
                return false;
            }
        }
    }
    return empty($stack);
}

3. 括号匹配实验：学习括号匹配的基本原理，基于栈实现对文本中的括号匹配，并编写测试用例进行验证。

括号匹配是指在一个字符串中，括号必须成对出现，左括号与右括号之间可能会有其他字符，但是左右括号的数量必须相等且匹配。例如，"((()))"、"()()"都是合法的括号匹配，而"((())"、")()("则不是。

基于栈的括号匹配算法的思路如下：

1. 遍历字符串中的每一个字符，如果是左括号（'(', '[', '{'），则将其入栈；如果是右括号（')', ']', '}'），则需要判断栈顶元素是否与之匹配。

2. 如果栈顶元素与当前字符匹配，则将栈顶元素出栈，继续遍历下一个字符；否则括号匹配失败，返回false。

3. 如果字符串遍历结束后，栈为空，则括号匹配成功，返回true；否则括号匹配失败，返回false。

下面是使用 Python 实现基于栈的括号匹配算法的代码：

def is_valid_parentheses(s: str) -> bool:
    stack = []
    mapping = {')': '(', ']': '[', '}': '{'}
    for c in s:
        if c in mapping:
            if not stack or stack[-1] != mapping[c]:
                return False
            stack.pop()
        else:
            stack.append(c)
    return not stack

其中，mapping字典用于记录每个右括号与其对应的左括号。

测试用例可以包括以下几个场景：

1. 空字符串，返回True。

2. 只包含左括号或者右括号的字符串，返回False。

3. 字符串中括号不匹配的情况，返回False。

4. 字符串中括号匹配的情况，返回True。

例如：

assert is_valid_parentheses("") == True
assert is_valid_parentheses("(") == False
assert is_valid_parentheses(")") == False
assert is_valid_parentheses("()") == True
assert is_valid_parentheses("(()") == False
assert is_valid_parentheses("()[]{}") == True
assert is_valid_parentheses("([)]") == False
assert is_valid_parentheses("{[]}") == True