符号匹配

符号匹配是一种常见的算法问题，主要用于检查给定的字符串中
各种符号（如括号()、方括号[]、花括号{}等）是否正确配对和嵌套。
在一个合法的符号序列中，每个左符号（如(、[、{）都必须有一个对应
的右符号（如)、]、}），并且符号的嵌套顺序必须正确。
例如，{[()]} 是一个合法的符号序列，而 {[(])} 则不是，
因为 [ 和 ] 的嵌套顺序被打乱了。

实现思路
通常使用栈（Stack）这种数据结构来解决符号匹配问题。具体步骤如下：

遍历输入的字符串。
当遇到左符号时，将其压入栈中。
当遇到右符号时，检查栈顶元素是否为对应的左符号。如果是，则将栈顶元素弹出；如果不是或者栈为空，则说明符号不匹配。
遍历结束后，如果栈为空，则说明所有符号都匹配；否则，说明有左符号没有对应的右符号。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

// 函数用于检查符号是否匹配
bool isMatchingPair(char opening, char closing) {
    if (opening == '(' && closing == ')') return true;
    if (opening == '[' && closing == ']') return true;
    if (opening == '{' && closing == '}') return true;
    return false;
}

// 函数用于检查字符串中的符号是否匹配
bool isBalanced(const string& expression) {
    stack<char> s;
    for (char ch : expression) {
        if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') {
            // 如果是左符号，将其压入栈中
            s.push(ch);
        } else if (ch == ')' || ch == ']' || ch == '}') {
            if (s.empty()) {
                // 如果栈为空，说明没有对应的左符号
                return false;
            } else {
                char top = s.top();
                s.pop();
                if (!isMatchingPair(top, ch)) {
                    // 如果栈顶元素与当前右符号不匹配
                    return false;
                }
            }
        }
    }
    // 遍历结束后，如果栈为空，则说明所有符号都匹配
    return s.empty();
}

int main() {
    string expression = "{[()]}";
    if (isBalanced(expression)) {
        cout << "符号匹配" << endl;
    } else {
        cout << "符号不匹配" << endl;
    }
    return 0;
}