创建一个栈并初始化,基于该栈编写一个算法检查一个表达式中的花括号、方括号和圆括号是否配对,如能够全部配对则返回“表达式是合法的”,否则返回“表达式是不合法的”,并提示为什么不合法。使用Python
时间: 2024-11-17 18:29:53 浏览: 14
首先,我们可以创建一个基于栈(Stack)的数据结构来检查括号的配对。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合处理这种匹配的问题,因为当我们遇到左括号时就将其压入栈中,遇到右括号时再从栈顶弹出,如果弹出的是对应的左括号,则说明它们是一对,反之则表示不匹配。
以下是一个简单的Python算法实现:
```python
def is_valid_expression(expression):
stack = []
pairs = {")": "(", "}": "{", "]": "["}
for char in expression:
if char in pairs.values(): # 如果遇到右括号
top_element = stack.pop() if stack else '#'
if top_element != pairs[char]: # 检查是否与栈顶的左括号匹配
return False, f"非法,{top_element} 无法与 {char} 匹配"
elif char in pairs.keys(): # 如果遇到左括号
stack.append(char)
else: # 非括号字符,继续检查
continue
# 如果栈为空,所有括号都已配对
if not stack:
return True, "表达式是合法的"
# 如果栈未清空,意味着还有未匹配的左括号
else:
return False, f"非法,缺少与 {stack[-1]} 对应的右括号"
# 测试
expression = "({[()]})"
result = is_valid_expression(expression)
print(f"表达式 {expression}:{'合法' if result[0] else '不合法'},原因:{result[1]}")
```
在这个例子中,`is_valid_expression`函数会遍历给定的表达式的每一个字符,如果遇到右括号,它会检查栈顶是否有相应的左括号,如果没有或不匹配,就会返回错误信息。如果整个表达式结束后栈为空,说明所有的括号都已经配对了,返回`True`表示合法,否则返回`False`及具体的不匹配信息。
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