使用Python实现一个栈判断括号是否平衡

栈（Stack）在计算机领域是一个被广泛应用的集合，栈是线性集合，访问都严格地限制在一段，叫做顶（top）。 举个例子，栈就想一摞洗干净的盘子，你每次取一个新盘子，都是放在这一摞盘子的最上头，当你往里面添加盘子的时候，也是放在最上面，处在底部的盘子，你可能永远也用不到。 栈的最常见操作，有如下两个：

push(a) # 压入，将a压入的栈中
pop(） # 弹出，将栈的最后一个元素弹出

可是使用Python的列表数据结构，来模拟栈的操作，使用 append 来模拟 push ，使用列表的 pop 来模拟栈的 pop ，但是这样做有一个弊端，那就是列表原本自带的操作方法同样能够使用，可能会造成混乱。

栈的实现 下面就通过借助Python的列表，来自定义一个栈类：

class Stack(object):
  """使用数组实现一个栈"""
  def __init__(self):
    self.data = []
  def push(self, num):
    """压栈操作"""
    self.data.append(num)
  def pop(self):
    """返回从栈中弹出的元素, 当栈为空的时候, 抛出IndexError"""
    return self.data.pop()
  def peek(self):
    """查看当前栈顶的元素, 当栈为空的时候, 抛出IndexError"""
    return self.data[-1]
  def __len__(self):
    """返回栈的长度, 调用len(obj)时会自动调用obj对象的__len__方法"""
    return len(self.data)
  def isEmpty(self):
    """判断栈是否为空"""
    return True if len(self.data)==0 else False
  def clear(self):
    """清空栈"""
    self.data = []
  def __repr__(self):
    """当前对象的表现形式, 在终点直接键入对象时会调用"""
    return 'Stack_' + str(self.data)
  def __str__(self):
    """当前对象的字符串表示, 使用print(obj)时会调用"""
    return 'Stack_' + str(self.data)

以上代码实现了一个简单的基于列表的栈。

栈的应用 栈应用的一个很典型的例子，就是检查括号是否匹配。 例如： 每一个开始的 [ 后面，都应该跟着一个位置正确的 ] ，并且每一个 ( 后面，也应该跟着一个位置正确的结束的 ) .

(...)...(...)
(...)...(...
)...((...)
def isBalance(text):
  """栈的应用,检查括号是否平衡"""
  result_stack = Stack()
  for i in text:
    if i in ['{', '[', '(']:
      result_stack.push(i)
    elif i in ['}', ']', ')']:
      # 遇到结束括号的情况
      if result_stack.isEmpty():
        # 如果当前栈为空, 不匹配,返回False
        return False
      chFromStack = result_stack.pop()
      if not ((chFromStack == '{' and i == '}' )
          or (chFromStack == '[' and i == ']')
          or (chFromStack == '(' and i == ')')):
        # 如果不满足匹配条件, 则返回False
        return False
  # 遍历结束后, 如果结果栈为空, 则代表括号匹配, 栈不为空, 括号不匹配
  return result_stack.isEmpty()

补充：Python中的栈

在python中，个人理解为栈可以用列表来代替

服从FILO：First In Last Out

其中入栈为（利用append函数）

stack = []
stack.append(<item>)

出栈为（利用pop函数）

stack.pop(-1) #stack.pop()也可

服从FIFO：First In First Out

入栈为：

stack = []
stack.append(<item>)

出栈为：

stack.pop(0)

总结