数据结构栈实战

这是我参与2022首次更文挑战的第36天，活动详情查看：2022首次更文挑战。

栈很少用于需要长期保留数据的场景，却常用于各种处理临时数据的算法。

下面我们来写一个初级的JavaScript分析器——一种用来检查JavaScript代码的语法是否正确的工具。因为JavaScript的语法规则很多，所以它可以做得很复杂。简单起见，我们就只专注于检查括号的闭合情况吧，包括圆括号、方括号、花括号，这些地方搞错的话是很令人郁闷的。

在写之前，先分析一下括号的语法错误会有哪些情况。分类就是以下3种。

首先是有左括号没有右括号的情况。

(var x=2;
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这种归为第1类。

接着是没有左括号但有右括号的情况。

var x=2;)
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这种归为第2类。

还有第3类，右括号类型与其前面最近的左括号不匹配，例如：

(var x=[1, 2, 3)];
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此例中，虽然圆括号和方括号都左右成对出现，但位置不对，右圆括号前面最近的竟是左方括号。

那么怎样才能实现一种能检查一行代码里括号写得对不对的算法呢？用栈就好办了。

先准备一个空栈，然后从左至右读取代码的每一个字符，并执行以下规则。

(1)如果读到的字符不是任一种括号（圆括号、方括号、花括号），就忽略它，继续下一个。

(2)如果读到左括号，就将其压入栈中，意味着后面需要有对应的右括号来做闭合。

(3)如果读到右括号，就查看栈顶的元素，并做如下分析。

(4)如果一行代码读完，栈里还留有数据，那就表示存在左括号，没有右括号与之匹配，即第1类语法错误。

让我们用以下代码作为例子来演示一遍。

备好一个空栈之后，就可以开始从左至右读取代码的每个字符了。

第1步：首先是第一个字符，它是一个左圆括号。

第2步：因为它是一个左括号，所以将其压入栈中。

接下来的var x =，没有一个是括号，因此会被忽略。

第3步：遇到一个左花括号。

第4步：将其压入栈中。

然后忽略y:。

第5步：遇到一个左方括号。

第6步：同样把它压入栈中。

然后忽略1, 2, 3。

第7步：这时我们第一次看到了右括号，是一个右方括号。

第8步：于是检查栈顶的元素，发现那是一个左方括号。因为刚才读到的右方括号能与其配对，所以将左方括号弹出。

第9步：继续，下一个读到的是右花括号。

第10步：检查栈里的最后一个元素，刚好是可以配对的左花括号。于是将其弹出。

第11步：读到一个右圆括号。

第12步：检查栈里的最后一个元素，刚好是可以配对的左圆括号。于是将其弹出，剩下一个空栈。

至此，代码读完了，栈也空着，所以我们的分析器可以定论，这段代码在括号方面没有语法错误。