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Python判断括号有效

在编程中，括号是非常常见的符号，用于表示代码的逻辑和控制结构。但是，当括号的使用不正确时，会导致代码错误和逻辑混乱。因此，判断括号的有效性是编程中一项重要而常见的任务。在本文中，我们将介绍如何使用Python来判断括号的有效性，并提供相应的代码示例。

什么是有效的括号？

在编程中，有效的括号是指每个开括号都有对应的闭括号，并且闭括号的顺序与开括号的顺序一致。常见的有效括号包括：圆括号()、方括号[]和花括号{}。以下是一些有效和无效的括号示例：

有效括号：()[]{}
有效括号：([]{()})
无效括号：([)]
无效括号：{()}

解决方法：栈

为了判断括号的有效性，我们可以使用栈（stack）这种数据结构来解决。栈是一种具有后进先出（Last-In-First-Out，LIFO）特性的数据结构，类似于一叠盘子。我们可以使用栈来暂时存储开括号，并在遇到对应的闭括号时进行匹配。

以下是使用栈来判断括号有效性的基本思路：

创建一个空栈。
遍历输入的括号字符串：
- 如果遇到开括号，则将其压入栈中。
- 如果遇到闭括号，则从栈顶弹出一个元素，并判断是否与当前闭括号匹配。如果不匹配，则括号无效。
在遍历结束后，如果栈为空，则括号有效；否则，括号无效。

下面是使用Python代码实现以上思路的示例：

def is_valid_parentheses(s):
    stack = []  # 创建一个空栈
    mapping = {")": "(", "}": "{", "]": "["}  # 定义闭括号与开括号的映射关系

    for char in s:
        if char in mapping:  # 遇到闭括号
            top_element = stack.pop() if stack else "#"  # 弹出栈顶元素，若栈为空则使用占位符"#"
            if mapping[char] != top_element:  # 判断闭括号与栈顶开括号是否匹配
                return False
        else:  # 遇到开括号
            stack.append(char)  # 将开括号压入栈中

    return not stack  # 栈为空则括号有效，否则无效

示例和测试

我们可以使用一些示例括号字符串来测试我们的代码：

print(is_valid_parentheses("()"))  # True
print(is_valid_parentheses("()[]{}"))  # True
print(is_valid_parentheses("{[]}"))  # True
print(is_valid_parentheses("([)]"))  # False
print(is_valid_parentheses("({)}"))  # False

以上输出结果将会是：