使用Python分割含空格匹配括号组：代码无法识别嵌套组问题

需求描述 #

给定由匹配括号组和空格组成的字符串，编写易用的Python程序，将其分割为无空格的完美匹配括号组。

输入输出示例 #

• 输入：( ()) ((()()())) (()) ()，输出：['(())', '((()()()))', '(())', '()']
• 输入：() (( ( )() ( )) ) ( ())，输出：['()', '((()()()))', '(())']

现有问题代码 #

def split_parentheses(input_string):
    result = []
    stack = []
    for char in input_string:
        if char == '(':
            stack.append(char)
        elif char == ')':
            if len(stack) > 0 and stack[-1] == '(':
                stack.pop()
                if len(stack) == 0:
                    result.append(''.join(stack))
                    stack = []  # clear stack for the next group
            else:
                return "Invalid input string: parentheses not perfectly matched."
    if len(stack) > 0:
        return "Invalid input string: parentheses not perfectly matched."
    return result

def wrap_with_parentheses(string):
    return f'({string})'

input_string = input("Enter a string of perfectly matched parentheses and whitespace: ")
result = split_parentheses(input_string)
result = list(map(wrap_with_parentheses, result))
print(result)

问题分析 #

原代码核心问题：

• 仅用栈记录左括号数量，未保存完整括号序列，栈清空时''.join(stack)只能得到空字符串，后续手动加括号的操作完全错误。
• 无法追踪嵌套括号组的完整内容，自然提取不出((()()()))这类嵌套结构的括号组。

修复后的代码 #

def split_parentheses(input_string):
    result = []
    stack = []
    current_group = []
    
    for char in input_string:
        if char == ' ':
            continue  # 直接跳过空格
        if char == '(':
            stack.append(char)
            current_group.append(char)
        elif char == ')':
            if not stack or stack[-1] != '(':
                return "Invalid input string: parentheses not perfectly matched."
            stack.pop()
            current_group.append(char)
            # 栈为空时，当前括号组匹配完成
            if not stack:
                result.append(''.join(current_group))
                current_group = []  # 重置当前组
    
    if stack:
        return "Invalid input string: parentheses not perfectly matched."
    return result

input_string = input("Enter a string of perfectly matched parentheses and whitespace: ")
result = split_parentheses(input_string)
print(result)

代码说明 #

1. 跳过空格：遍历字符串时直接忽略空格，无需额外处理。
2. 跟踪当前括号组：用current_group列表保存正在构建的括号序列，每遇到左/右括号都添加进去。
3. 栈的作用：仅用于判断括号匹配状态和组结束时机——栈清空时，说明当前括号组完美匹配，将其加入结果并重置current_group。
4. 错误处理：遇到不匹配的右括号或遍历结束后栈不为空时，返回错误提示。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anukaran Arora