LeetCode有效括号题目求解时出现KeyError: ')'报错是什么原因

题目说明 #

求解LeetCode简单算法题：给定一个仅包含(、)、{、}、[、]的字符串s，判定输入是否为有效括号串。有效括号串需满足两个条件：

• 左括号必须由相同类型的右括号闭合
• 左括号必须以正确的顺序闭合
  针对测试用例"()[]{}"运行代码时触发报错。

提交的问题代码 #

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        matchdict = {'(': ')', '{': '}', '[': ']'}
        slen = len(s)
        if slen%2!=0:
            return False
        
        for i in range(slen // 2):
            if (matchdict[s[i]] != s[slen-i-1] and (matchdict[s[2*i]] != s[2*i+1])):
                return False
        
        
        return True

运行报错信息 #

KeyError: ')'
    if (matchdict[s[i]] != s[slen-i-1] and (matchdict[s[2*i]] != s[2*i+1])):
Line 9 in isValid (Solution.py)
    ret = Solution().isValid(param_1)
Line 32 in _driver (Solution.py)
    _driver()
Line 43 in <module> (Solution.py)

问题原因分析 #

直接报错原因 #

定义的matchdict仅以三种左括号作为键，没有添加右括号到映射中。当循环访问到字符串里的右括号时，直接将右括号作为键去字典中查询，就会触发KeyError。
以测试用例"()[]{}"为例，字符串总长度为6，循环变量i的取值范围是0、1、2：

• 当i=1时，s[i]取到索引1位置的字符)，该字符不在matchdict的键集合中，执行matchdict[s[i]]时直接抛出键不存在的错误，和报错栈信息完全吻合。

代码逻辑缺陷 #

就算修复了KeyError问题，当前代码的判定逻辑也完全不满足题目要求，核心问题是对括号匹配的规则理解有偏差：

1. 代码试图同时用「首尾位置对称匹配」「相邻位置成对匹配」两种规则判定，且用and连接判断条件——只有两种匹配规则同时不满足时才会判定为无效，漏判率极高。
2. 这两种规则都无法覆盖括号的嵌套场景：比如合法用例"{[]}"既不符合逐对相邻匹配，也不会被当前逻辑正确识别；非法用例"([)]"反而会因为首尾位置匹配被误判为有效。
3. 括号匹配的核心是嵌套顺序校验，常规正确实现需要借助栈结构：遍历字符串时遇到左括号压栈，遇到右括号时弹出栈顶元素校验是否匹配，遍历结束后再确认栈已清空，才能覆盖所有合法/非法场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr. Black