Квадратные скобки — важная часть синтаксиса программирования, используемая для группировки и организации блоков кода. Однако программисты нередко сталкиваются с несбалансированными скобками, что приводит к досадным ошибкам и ошибкам. В этой статье мы рассмотрим различные методы определения сбалансированности скобок, попутно предоставляя примеры кода и понятные объяснения. Итак, давайте погрузимся и овладеем искусством балансировки брекетов!

1. Подход на основе стека.
   Один из наиболее распространенных методов проверки сбалансированности скобок — использование стека. Идея проста: когда встречается открывающаяся скобка, помещаем ее в стек. При обнаружении закрывающей скобки извлеките верхний элемент из стека и проверьте, соответствует ли он закрывающей скобке. Если стек в конце пуст, это означает, что все скобки сбалансированы.

Вот фрагмент кода на Python, реализующий этот подход:

def is_balanced(expression):
    stack = []
    opening_brackets = ['(', '[', '{']
    closing_brackets = [')', ']', '}']

    for char in expression:
        if char in opening_brackets:
            stack.append(char)
        elif char in closing_brackets:
            if len(stack) == 0:
                return False
            top = stack.pop()
            if opening_brackets.index(top) != closing_brackets.index(char):
                return False

    return len(stack) == 0

1. Подсчет подсчета.
   Другой подход заключается в использовании счетчиков для отслеживания открытия и закрытия скобок. Инициализируйте два счетчика: один для открытия скобок и один для закрытия скобок. Пройдите выражение и увеличьте соответствующий счетчик при обнаружении открывающей или закрывающей скобки. Если два счетчика в конце равны, скобки сбалансированы.

Вот фрагмент кода на JavaScript, демонстрирующий этот подход:

function isBalanced(expression) {
    let openCount = 0;
    let closeCount = 0;
    for (let char of expression) {
        if (char === '(' || char === '[' || char === '{') {
            openCount++;
        } else if (char === ')' || char === ']' || char === '}') {
            closeCount++;
        }
    }
    return openCount === closeCount;
}

1. Рекурсивный подход.
   Рекурсивный подход также можно использовать для проверки сбалансированности скобок. Идея состоит в том, чтобы определить рекурсивную функцию, которая проверяет, имеет ли подстрока в выражении сбалансированные скобки. Функция вызывается рекурсивно для вложенных скобок, пока не будет проверено все выражение.

Вот фрагмент кода на Java, демонстрирующий этот подход:

public boolean isBalanced(String expression) {
    if (expression.isEmpty()) {
        return true;
    }
    int openingIndex = expression.indexOf('(');
    if (openingIndex != -1) {
        int closingIndex = expression.indexOf(')');
        if (closingIndex == -1 || closingIndex < openingIndex) {
            return false;
        }
        return isBalanced(expression.substring(openingIndex + 1, closingIndex)) &&
                isBalanced(expression.substring(closingIndex + 1));
    }
// Repeat the above logic for other types of brackets: [ ], { }
    return false;
}

Балансировка скобок — фундаментальный навык для любого программиста. В этой статье мы рассмотрели три различных метода определения сбалансированности скобок: подход на основе стека, подход подсчета и рекурсивный подход. Каждый метод имеет свои преимущества и может быть реализован на различных языках программирования. Освоив эти методы, вы будете хорошо подготовлены к решению проблем с несбалансированными скобками в вашем коде и обеспечите плавное выполнение.

Помните, что сбалансированность скобок — это ключ к синтаксической гармонии в программировании!