使用棧檢查表示式的括號匹配

給定一個表示式字串exp，編寫一個程式來檢查對和“{”，“}”，“（”，“）”，“[”，“]”的順序是否在exp中是正確的。 例如，程式應該為exp =“[（）] {} {[（）（）]（）}”列印為true，對於exp =“[（]）”則為false。

演算法步驟

其實這種字串有一個特點，就是如果當前字串是“右邊”的括號型別，那麼它的前一個必定是與之匹配的括號。

1. 宣告一個字串棧
2. 遍歷表示式字串exp
3. 如果當前字元是起始括號“(”，"{"，"["則將其入棧。
4. 如果當前字元是起始括號“)”，"}"，"]"，將棧頂彈出，如果匹配右邊的括號則繼續重複3和4步驟，否則表示式判斷不符合要求。
5. 完成遍歷後，堆疊必須為空才證明字串表示式符合要求

stack<string> stk;
//做對映的map
unordered_map<string, string> theMap =
{
    { "{", "}" },
    { "(", ")" },
    { "[", "]" }
};
//是否是左邊的括號
bool isLeft(string sub)
{
    return theMap.find(sub) != theMap.end();
}
//是否是右邊的括號
bool isRight(string sub)
{
    return std::find_if
 
(theMap.begin(), theMap.end(), [sub](std::pair<string, string> pair)
    {
        return pair.second == sub;
    }) != theMap.end();
}

//左邊的能否和右邊匹配
bool isMatch(string left, string right)
{
    auto iter = theMap.find(left);
    if (iter == theMap.end()) //錯誤的輸入
    {
        return false;
    }
 

    return iter->second == right;
}

void clearStack()
{
    while (!stk.empty())
    {
        stk.pop();
    }
}

bool checkStringIsBalanced(string exp)
{
    for (int i = 0; i < exp.size(); ++i)
    {
        //挨個取出字元
        string sub = exp.substr(i, 1);
        if (isLeft(sub))
        {
            stk.push(sub);
            continue;
        }

        //佇列空了但是 sub不是右邊符號說明結束了
        if (stk.empty())
        {
            return false;
        }

        //匹配上了說明配對成功
        //Tips：也可以使用switch來匹配，不過程式碼可擴充套件性較差
        if (isMatch(stk.top(), sub))
        {
            stk.pop();
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    return stk.empty();
}

void testMy()
{
    clearStack();
    string exp1("{[()]}");
    cout << checkStringIsBalanced(exp1) << endl;

    clearStack();
    string exp2("{[()]");
    cout << checkStringIsBalanced(exp2) << endl;

    clearStack();
    string exp3("{[)]}");
    cout << checkStringIsBalanced(exp3) << endl;

    clearStack();
    string exp4("{[()]}[]");
    cout << checkStringIsBalanced(exp4) << endl;
}

結果顯示第一個和第四個可以正常匹配。