设计一个栈来判断以下内容 对一个合法的数学表达式来说，其中的各大小括号“{”，“}”，“[”，“]”，“(”和“)”应是相互匹配的。设计算法对以字符串形式读入的表达式S，判断其中的各括号是否是匹配的。比如：“{[](){}}”是匹配的，“{[(})]”就是不匹配的。

算法步骤如下：
1. 创建一个栈用于存储左括号，初始为空。
2. 遍历表达式S中的每一个字符，如果是左括号（“{”，“[”，“(”），则将其压入栈中。
3. 如果是右括号（“}”，“]”，“)”），则需要在栈中查找对应的左括号。如果栈为空，则说明不匹配；如果栈不为空且栈顶元素与当前右括号匹配，则将栈顶元素弹出；否则说明不匹配。
4. 遍历完整个表达式S后，如果栈为空，则说明所有括号都匹配；否则说明有未匹配的左括号，也不匹配。

代码实现如下：

class Stack:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def push(self, item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        return self.items.pop()

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def peek(self):
        return self.items[-1]

def is_match(left, right):
    if left == '{' and right == '}':
        return True
    elif left == '[' and right == ']':
        return True
    elif left == '(' and right == ')':
        return True
    else:
        return False

def is_valid_expression(S):
    stack = Stack()
    for char in S:
        if char in ['{', '[', '(']:
            stack.push(char)
        elif char in ['}', ']', ')']:
            if stack.is_empty():
                return False
            if is_match(stack.peek(), char):
                stack.pop()
            else:
                return False
    return stack.is_empty()

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