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使用Python堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理括號(hào)平衡問題

漫步云海澗 2021-10-21 15:24:17 瀏覽數(shù) (2842)
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學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以說是學(xué)習(xí)編程非常重要的一部分。因?yàn)槊總€(gè)程序都需要使用數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有利于我們組織、管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。下面,和大家分享 Python 語(yǔ)言中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一的堆棧結(jié)構(gòu),并嘗試解決括號(hào)平衡的問題。

一、概述

首先,簡(jiǎn)單地介紹一下什么是堆棧(Stack)?

堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以說是比較簡(jiǎn)單的幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其中一個(gè),按照特定的順序來添加或者刪除元素。

堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一個(gè)特性:LIFO,也就是常說的后進(jìn)先出。

這個(gè)特性就好比我們往箱子里放磚頭,先放進(jìn)去的就在下面,后放進(jìn)去的在上面。當(dāng)我們要取出磚頭,就會(huì)把最上面的磚頭,也就最后放入箱子的磚頭取出來。

大致的示意圖如下:

DownloadFile

放磚頭和取磚頭的行為在堆棧中也有相應(yīng)的兩個(gè)術(shù)語(yǔ),分別是:入棧(push)出棧(pop)。

二、平衡括號(hào)

接下來,就和大家說一說學(xué)習(xí)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通常會(huì)遇到的一個(gè)問題,平衡括號(hào)。

什么是平衡括號(hào)呢?當(dāng)你給出的一個(gè)式子里,每個(gè)左括號(hào)往后找都能找到一個(gè)右括號(hào),兩兩成雙,直到?jīng)]有剩余的,就可以說是括號(hào)平衡。如果,你先碰到了右括號(hào),但是前面并沒有左括號(hào)來跟它匹配,那么這個(gè)式子就稱不上是括號(hào)平衡。

一般在 Python 中實(shí)現(xiàn)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),往往會(huì)使用列表。

下面就分享一下關(guān)于這個(gè)問題,我的解題思路,以及詳細(xì)代碼。

解題思路:

(1)要實(shí)現(xiàn)堆棧結(jié)構(gòu),首先就要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)列表來裝載數(shù)據(jù)。

(2)將要判斷的式子進(jìn)行遍歷。

(3)如果遍歷到的是左括號(hào)的,那么就使用 insert 方法,從首位加入;如果是右括號(hào),則進(jìn)行下一步判斷。

(4)如果列表里面是空的,那么直接返回一個(gè) False;如果不為空,則使用 pop 方法,從首位移除一個(gè)。

(5)循環(huán)遍歷結(jié)束后,再進(jìn)行一層判斷。如果列表為空,則返回True;否則,返回False。

詳細(xì)代碼:

def balanced(expression):
items = []
for i in expression:
if i == "(":
items.insert(0, i)
elif i == ")":
if items == []:
return False
else:
items.pop(0)
else:
continue

if items == []:
return True
else:
return False
print(balanced(input()))

輸出結(jié)果:




三、總結(jié)

以上內(nèi)容就是關(guān)于 Python 的堆棧結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹,以及如何使用堆棧結(jié)構(gòu)來解決括號(hào)平衡問題的解題思路、詳細(xì)代碼和輸出結(jié)果。

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