C#括号有效性检查函数运行无输出，需如何修改？

问题描述 #

我编写了一个C#函数用于检查字符串中括号是否有效，有效返回true，无效返回false。示例如下：

• str1: { [ a + b ] - ] ( c - d } ] → 返回false
• str2: { [ a + b ] - ( c - d ) } → 返回true

但运行程序后没有任何输出，仅显示空白，请问需要修改哪些内容？

原代码 #

主检查函数 #

public static Boolean BracketCheck(string str)
{
    Stack<char> stk = new Stack<char>();
    Stack<char> aid = new Stack<char>();
    Stack<char> temp = new Stack<char>();
    while (str != "")
    {
        char ch = str[0];
        if(ch == '(' || ch == '{' || ch == '[' || ch == ')' || ch == '}' || ch == ']')
        {
            stk.Push(ch);
        }
        if(str.Length != 1)
            str = str.Substring(1, str.Length - 1);
    }
    stk = Opposite(stk);
    char first = stk.Pop();
    char last;
    while (!stk.IsEmpty() && !aid.IsEmpty())
    {
        while (!stk.IsEmpty())
        {
            aid.Push(stk.Top());
            last = stk.Pop();
            if (stk.IsEmpty())
                if (int.Parse(first + "") + 1 != int.Parse(last + "") || int.Parse(first + "") + 2 != int.Parse(last + ""))
                {
                    return false;
                }
        }
        first = aid.Pop();
        while (!aid.IsEmpty())
        {
            aid.Push(aid.Top());
            last = aid.Pop();
            if (aid.IsEmpty())
                if (int.Parse(first + "") + 1 != int.Parse(last + "") || int.Parse(first + "") + 2 != int.Parse(last + ""))
            {
                return false;
            }
        }
        first = stk.Pop();

    }
    return true;
}

栈反转函数 #

public static Stack<char> Opposite(Stack<char> stk)
{
    Stack<char> temp = new Stack<char>();
    while (stk.IsEmpty())
    {
        temp.Push(stk.Pop());
    }
    return temp;
}

问题分析与修改点 #

1. 字符串处理死循环 #

原代码中，当str长度为1时，不会执行截取操作，导致str始终不为空，进入死循环，程序卡住无输出。

• 修改：将循环条件改为str.Length > 0，且无论字符串长度如何都执行截取，避免死循环。

2. 栈反转函数逻辑错误 #

Opposite函数的循环条件是stk.IsEmpty()，意味着只有栈为空时才执行循环，完全无法实现栈反转，最终返回空栈。后续执行stk.Pop()会抛出异常，导致程序崩溃无输出。

• 修改：将循环条件改为!stk.IsEmpty()，正确反转栈。

3. 括号匹配逻辑完全错误 #

原代码的匹配逻辑不符合括号有效性规则（正确规则：左括号入栈，右括号匹配栈顶左括号，不匹配直接返回false；遍历结束后栈为空则有效），仅简单比较首尾括号，无法处理嵌套、顺序错误的情况。

• 修改：重构为标准的栈匹配逻辑。

4. 字符转ASCII的错误写法 #

int.Parse(first + "")会在字符非数字时抛出异常，正确获取字符ASCII值应使用(int)first。

5. 辅助栈逻辑混乱 #

原代码中aid栈初始为空，导致外层循环直接跳过，无法完成匹配检查。

修正后的代码 #

public static bool BracketCheck(string str)
{
    Stack<char> stack = new Stack<char>();
    // 遍历字符串每个字符
    foreach (char ch in str)
    {
        // 遇到左括号，入栈
        if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{')
        {
            stack.Push(ch);
        }
        // 遇到右括号，检查匹配
        else if (ch == ')' || ch == ']' || ch == '}')
        {
            // 栈为空，说明无对应左括号，直接返回false
            if (stack.Count == 0)
            {
                return false;
            }
            char top = stack.Pop();
            // 检查当前右括号是否与栈顶左括号匹配
            if (!IsMatchingPair(top, ch))
            {
                return false;
            }
        }
        // 非括号字符，直接跳过
    }
    // 遍历结束后，栈为空说明所有括号都匹配，否则存在未闭合的左括号
    return stack.Count == 0;
}

// 辅助函数：判断左右括号是否匹配
private static bool IsMatchingPair(char left, char right)
{
    return (left == '(' && right == ')') ||
           (left == '[' && right == ']') ||
           (left == '{' && right == '}');
}

说明 #

修正后的代码采用标准栈匹配逻辑：

• 遍历字符串，左括号入栈；
• 遇到右括号时，若栈空直接返回false，否则弹出栈顶左括号检查匹配；
• 遍历完成后，栈为空则所有括号正确闭合，返回true，否则返回false。

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