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C++中括号匹配问题的解决方案

2023-07-05 12:28:28 深夜i -- --

C++ 括号匹配问题解决方案

在C++编程中，括号匹配问题是一种很常见的问题。尤其是在写涉及到大量括号的代码时，出现不匹配的情况会导致程序无法运行，甚至直接崩溃掉。

那么，如何解决这个问题呢？

1. 通过手动检查

最基本的方法就是手动检查括号是否匹配。这是一种非常繁琐和耗时的方法，但对于简单的代码还是很有效的。

例如：


if (a == b) {
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    cout << i << endl;
  
}

在这个代码块中，大括号都是正确匹配的。

2. 使用栈

使用栈是一种比较常见的方法。大致思路是遇到左括号时将其入栈，遇到右括号时将栈中的元素弹出并判断是否匹配，如果匹配则继续执行，如果不匹配则说明有问题，代码可以退出或报错。

下面是使用栈的代码实现：


#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
bool isMatch(char c1, char c2) {
  if (c1 == '(' && c2 == ')')
    return true;
  
  else if (c1 == '[' && c2 == ']')
    return true;
  
  else if (c1 == '' && c2 == '')
    return true;
  
  else
    return false;
  
}
bool isValid(string s) {
  stack<char> st;
  for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
    char c = s[i];
    if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
      st.push(c);
    }
    else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {
      if (st.empty() || !isMatch(st.top(), c))
        return false;
      
      else {
        st.pop();
      }
    }
  }
  return st.empty();
}
int main() {
  string s1 = "()[]{}";
  string s2 = "([)]";
  string s3 = "{[]}";
  cout << boolalpha << isValid(s1) << endl; // true
  cout << boolalpha << isValid(s2) << endl; // false
  cout << boolalpha << isValid(s3) << endl; // true
  return 0;
}

3. 使用正则表达式

正则表达式是一种强大而灵活的文本处理工具，它可以通过模式匹配来识别不同类型的文本。

在C++中，我们可以使用正则表达式来检测括号的匹配，例如：


#include <iostream>
#include <regex>
using namespace std;
bool isValid(string s) {
  regex re("\\(.*\\)|\\[.*\\]|\\{.*\\}");
  return regex_match(s, re);
}
int main() {
  string s1 = "()[]{}";
  string s2 = "([)]";
  string s3 = "{[]}";
  cout << boolalpha << isValid(s1) << endl; // true
  cout << boolalpha << isValid(s2) << endl; // false
  cout << boolalpha << isValid(s3) << endl; // true
  return 0;
}

这里使用了regex库中的regex_match函数，它可以判断一个字符串是否与指定的正则表达式匹配。正则表达式中的"\\(.*\\)|\\[.*\\]|\\{.*\\}"表示匹配圆括号、方括号和花括号中的任意内容。

总结：

在C++中解决括号匹配问题有多种方法，大致可以归为手动检查、使用栈和使用正则表达式三种方法，具体的选择要根据实际情况来决定。

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