在编译器、表达式求值、代码格式化等场景中，我们经常需要判断括号是否成对匹配且顺序正确。这是一个经典的栈（Stack）应用问题。
一、问题描述
给定一个字符串，判断其中的括号是否匹配。括号可能包括：
- •
()圆括号 - •
[]方括号 - •
{}花括号
要求：
- • 每个左括号必须有对应的右括号
- • 括号必须按正确的嵌套顺序闭合
示例
| 输入 | 输出 |
| "()" | true |
| "([]{})" | true |
| "(]" | false |
| "([)]" | false |
| "{[()()]}" | true |
二、算法思路
- 1. 使用栈保存未匹配的左括号
- 2. 遍历字符串：
- • 遇到左括号
(、[、{→ 压入栈 - • 遇到右括号
)、]、}→ 弹出栈顶元素，判断是否是对应的左括号 - • 若不匹配或栈为空 → 返回
false
- 3. 遍历结束后，如果栈不为空 → 返回
false - 4. 否则 → 返回
true
三、Go语言实现
package main import ( "fmt" ) func IsValidBrackets(s string) bool { stack := []rune{} pairs := map[rune]rune{ ')': '(', ']': '[', '}': '{', } for _, ch := range s { switch ch { case '(', '[', '{': stack = append(stack, ch) // push case ')', ']', '}': if len(stack) == 0 || stack[len(stack)-1] != pairs[ch] { return false } stack = stack[:len(stack)-1] // pop } } return len(stack) == 0 } func main() { tests := []string{"()", "([]{})", "(]", "([)]", "{[()()]}"} for _, t := range tests { fmt.Printf("%s -> %v\n", t, IsValidBrackets(t)) } }
输出
() -> true ([]{}) -> true (] -> false ([)] -> false {[()()]} -> true
四、复杂度分析
- • 时间复杂度：O(n)，只需一次遍历
- • 空间复杂度：O(n)，栈最多存储 n 个字符
五、进阶扩展
✅ 1. 增加其他符号
可以扩展 pairs 表，支持 <> 或自定义符号。
✅ 2. 忽略非括号字符
在表达式中可能包含数字、运算符，可以在 switch 中只处理括号。
✅ 3. 处理大规模数据
当输入很大时，可以考虑流式处理（分块判断）。
六、总结
通过本篇案例，你学习了：
- • 使用栈解决括号匹配问题
- • Go 语言中
map、slice的基本操作 - • 如何分析算法的时间和空间复杂度
栈的应用非常广泛，除了括号匹配，还可用于表达式求值、撤销操作、DFS搜索等场景。
