写一段代码，利用栈的运算编写判断给定表达式中所含括号是否正确配对出现的算法。

你可以使用栈的数据结构来解决这个问题，下面是一个简单的Python示例，它遍历输入的字符串，并检查括号是否匹配：

def is_valid_parens(expression):
    stack = []
    opening_parens = ['(', '[', '{']
    closing_parens = [')', ']', '}']

    for char in expression:
        if char in opening_parens:
            stack.append(char)
        elif char in closing_parens:
            if not stack or closing_parens.index(char) != opening_parens.index(stack.pop()):
                return False

    return len(stack) == 0

# 测试例子
expression1 = "()"  # 正确的括号配对
expression2 = "({[()])"  # 错误的括号配对，右括号多余
print(is_valid_parens(expression1))  # 输出: True
print(is_valid_parens(expression2))  # 输出: False

相关问题

c++利用栈的运算编写判断给定表达式中所含括号是否正确配对出现的算法 测试输入:a-{a+[x/(a-b)]}预期输出:栈空 表达式中括号匹配成功 测试输入:c*{v-y/[[x+y]}预期输出: 表达式中括号匹配失败

在C++中，我们可以使用栈的数据结构来检查括号在数学表达式中的配对情况。这个过程通常被称为括号验证（Parentheses Matching）。以下是基本思路：

1. 定义一个栈`std::stack<char>`，用于存放遇到的左括号('(', '[', '{')。
2. 遍历给定的表达式字符串，对于每个字符执行以下操作：
a. 如果是字母、数字或其他非括号字符，直接忽略。
b. 如果是左括号，将其压入栈中。
c. 如果是右括号，检查栈顶元素是否是对应的左括号（例如，'}' 和 '{'，']' 和 '[' 对应），如果匹配，则弹出栈顶元素；如果不匹配，说明括号配对错误，返回"表达式中括号匹配失败"。
3. 遍历结束后，栈为空表示所有括号都已匹配成功，否则未找到对应的右括号。

下面是简单的伪代码示例：

bool isMatching(const std::string& expression) {
    std::stack<char> brackets;
    for (char ch : expression) {
        if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') {
            brackets.push(ch);
        } else if (ch == ')' || ch == ']' || ch == '}') {
            if (brackets.empty() || brackets.top() != ch) {
                return false; // 不匹配，返回false
            }
            brackets.pop();
        }
    }
    return brackets.empty(); // 若遍历完后栈为空，返回true，否则false
}

对于提供的测试案例：

// 测试1
if (isMatching("a-{a+[x/(a-b)]}")) {
    std::cout << "栈空" << std::endl;
} else {
    std::cout << "表达式中括号匹配失败" << std::endl;
}

// 测试2
if (isMatching("c*{v-y/[[x+y]}")) {
    std::cout << "表达式中括号匹配失败" << std::endl;
}

运行上述代码会得到相应的输出结果。

假设一个算术表达式中包含三种括号：圆括号“(”和“)”，方括号“[”和“]”以及花括号“{”和“}”，且这三种括号可按任意的次序嵌套使用，如(.. .[.. .{.. .}.. .[.. .].. .].. .( .. .[.. .].. .)。试利用栈的运算编写判断给定表达式中所含括号是否正确配对出现的算法。 其中exp为字符串类型的变量。如果括号正确配对，则输出“ ”并返回1；否则输出“Mismatch”和栈中元素，并返回0。

可以使用栈来判断括号是否正确配对。具体步骤如下：

1.创建一个空栈。

2.遍历表达式中的每个字符，如果是左括号（即“(”、“[”或“{”），则将其压入栈中。

3.如果是右括号（即“)”、“]”或“}”），则弹出栈顶元素并判断其是否与当前右括号匹配。如果不匹配，则输出“Mismatch”和栈中元素，并返回0。

4.如果遍历完表达式后栈为空，则说明括号正确配对，输出“ ”并返回1；否则说明还有括号未被匹配，输出“Mismatch”和栈中元素，并返回0。

下面是具体的实现代码：

def check_brackets(exp):
    stack = []
    for ch in exp:
        if ch in ['(', '[', '{']:
            stack.append(ch)
        elif ch in [')', ']', '}']:
            if not stack:
                print("Mismatch")
                return 0
            top = stack.pop()
            if (ch == ')' and top != '(') or (ch == ']' and top != '[') or (ch == '}' and top != '{'):
                print("Mismatch")
                return 0
    if not stack:
        print("   ")
        return 1
    else:
        print("Mismatch:", stack)
        return 0

可以使用以下代码测试该函数：

exp = "(.. .[.. .{.. .}.. .[.. .].. .].. .(  .. .[.. .].. .))"
check_brackets(exp)  # 输出"   "并返回1

exp = "(.. .[.. .{.. .}.. .[.. .].. .].. .(  .. .[.. .].. .))"
exp = exp.replace("[", "]")
exp = exp.replace("(", "{")
check_brackets(exp)  # 输出"Mismatch: ['{', ']']"并返回0