在C++中，如何利用STL库实现括号匹配？

在 C++ 中，利用 STL 库实现括号匹配是一个常见且重要的编程任务。STL（Standard Template Library）提供了一系列高效的数据结构和算法，为程序员解决各种问题提供了便利。

括号匹配是指判断一个字符串中的括号是否匹配，即左括号和右括号的数量相等，并且它们的类型相互匹配（例如，左括号 "(" 与右括号 ")" 匹配，左括号 "[" 与右括号 "]" 匹配等）。

以下是一个利用 STL 库实现括号匹配的示例代码：

```cpp

#include

#include

#include

bool isBalanced(const std::string& expression) {

std::stack brackets;

for (char c : expression) {

if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {

// 如果是左括号，将其压入栈中

brackets.push(c);

} else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {

// 如果是右括号

if (brackets.empty()) {

// 栈为空，说明没有匹配的左括号，返回 false

return false;

}

char top = brackets.top();

brackets.pop();

if ((c == ')' && top!= '(') || (c == ']' && top!= '[') || (c == '}' && top!= '{')) {

// 右括号与栈顶的左括号不匹配，返回 false

return false;

}

}

}

// 检查栈是否为空，如果为空，说明所有括号都匹配，返回 true；否则返回 false

return brackets.empty();

}

int main() {

std::string expression;

std::cout << "请输入一个包含括号的表达式: ";

std::getline(std::cin, expression);

if (isBalanced(expression)) {

std::cout << "括号匹配成功。" << std::endl;

} else {

std::cout << "括号不匹配。" << std::endl;

}

return 0;

}

```

在上述代码中，我们定义了一个函数 `isBalanced`，它接受一个字符串 `expression` 作为参数，表示要检查的表达式。在函数内部，我们使用一个 `std::stack` 来存储左括号。遍历字符串中的每个字符，如果是左括号，就将其压入栈中；如果是右括号，就从栈中弹出一个左括号，并检查它们是否匹配。如果栈为空或者括号不匹配，就返回 `false`；如果遍历完整个字符串后栈为空，就说明所有括号都匹配，返回 `true`。

在 `main` 函数中，我们获取用户输入的表达式，然后调用 `isBalanced` 函数进行括号匹配检查，并根据结果输出相应的信息。

STL 中的 `std::stack` 是一个基于模板的容器适配器，它提供了后进先出（LIFO）的操作接口。在括号匹配的过程中，我们利用 `std::stack` 的特性，将左括号压入栈中，遇到右括号时弹出栈顶的左括号进行匹配。

这种利用 STL 实现括号匹配的方法具有简洁、高效的特点。它利用了栈的特性，能够快速判断括号的匹配情况，并且代码可读性强，易于维护。

通过利用 STL 库中的 `std::stack`，我们可以轻松地实现括号匹配功能。这是 C++ 编程中一个基础而重要的技巧，对于处理各种字符串处理和语法分析任务都非常有帮助。