使用Python堆栈数据结构处理括号平衡问题

学习数据结构，可以说是学习编程非常重要的一部分。因为每个程序都需要使用数据，学习数据结构有利于我们组织、管理和存储数据。下面，和大家分享 Python 语言中常用的数据结构之一的堆栈结构，并尝试解决括号平衡的问题。

一、概述

首先，简单地介绍一下什么是堆栈（Stack）？

堆栈数据结构可以说是比较简单的几种数据结构其中一个，按照特定的顺序来添加或者删除元素。

堆栈数据结构有一个特性：LIFO，也就是常说的后进先出。

这个特性就好比我们往箱子里放砖头，先放进去的就在下面，后放进去的在上面。当我们要取出砖头，就会把最上面的砖头，也就最后放入箱子的砖头取出来。

大致的示意图如下：

放砖头和取砖头的行为在堆栈中也有相应的两个术语，分别是：入栈（push）和出栈（pop）。

二、平衡括号

接下来，就和大家说一说学习堆栈数据结构，通常会遇到的一个问题，平衡括号。

什么是平衡括号呢？当你给出的一个式子里，每个左括号往后找都能找到一个右括号，两两成双，直到没有剩余的，就可以说是括号平衡。如果，你先碰到了右括号，但是前面并没有左括号来跟它匹配，那么这个式子就称不上是括号平衡。

一般在 Python 中实现堆栈数据结构，往往会使用列表。

下面就分享一下关于这个问题，我的解题思路，以及详细代码。

解题思路：

（1）要实现堆栈结构，首先就要创建一个列表来装载数据。

（2）将要判断的式子进行遍历。

（3）如果遍历到的是左括号的，那么就使用 insert 方法，从首位加入；如果是右括号，则进行下一步判断。

（4）如果列表里面是空的，那么直接返回一个 False；如果不为空，则使用 pop 方法，从首位移除一个。

（5）循环遍历结束后，再进行一层判断。如果列表为空，则返回True；否则，返回False。

详细代码：

def balanced(expression):
    items = []
    for i in expression:
        if i == "(":
            items.insert(0, i)
        elif i == ")":
            if items == []:
                return False
            else:
                items.pop(0)
        else:
            continue

    if items == []:
        return True
    else:
        return False
print(balanced(input()))

输出结果：

三、总结

以上内容就是关于 Python 的堆栈结构的简单介绍，以及如何使用堆栈结构来解决括号平衡问题的解题思路、详细代码和输出结果。