括弧の対応をチェックしよう(スタックの応用)

このレッスンでは、Rでスタックを使って括弧の対応をチェックする方法を学び、スタックというデータ構造の実用的な応用を理解することを目標にします。「R言語括弧チェックスタック応用」で調べている方向けです。

スタック(後入れ先出し)を使うと、(や[のような開き括弧を積んでおき、閉じ括弧が来るたびに一番上と対応しているか確認する、という方法で括弧の対応チェックができます。

サンプルコードでは、pairsという名前付きリストで閉じ括弧に対応する開き括弧を管理し、c()を使ったベクトル操作で開き括弧が来たら積み、閉じ括弧が来たらスタックの一番上と一致するか確認しています。すべて処理し終えてスタックが空であれば、括弧のバランスが取れていると判定できます。

初心者がよくつまずくのが、括弧の種類が複数ある場合(丸括弧・角括弧・波括弧が混在する場合)の対応関係です。単に開閉の数を数えるだけでは不十分で、正しい順序でネストしているかまで確認する必要があります。

エディタの入力補完やコードのシンタックスチェックの裏側でも、似た考え方が使われています。応用範囲の広い考え方です。

📖 お手本コード

is_balanced <- function(str) {
  stack <- c()
  pairs <- list(")" = "(", "]" = "[", "}" = "{")
  chars <- strsplit(str, "")[[1]]
  for (ch in chars) {
    if (ch %in% c("(", "[", "{")) {
      stack <- c(stack, ch)
    } else if (ch %in% c(")", "]", "}")) {
      if (length(stack) == 0 || stack[length(stack)] != pairs[[ch]]) {
        return(FALSE)
      }
      stack <- stack[-length(stack)]
    }
  }
  length(stack) == 0
}

cat(is_balanced("(a[b]{c})"), "\n")
cat(is_balanced("(a[b)]"), "\n")

✍️ あなたのコード

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🧪 このサイトではRを直接コンパイル・実行できないため、お手本コードと同じ内容を入力できたかをその場で判定します(採点はブラウザ内だけで行われ、どこにも送信されません)。

🎯

ここまでできればゴール達成!
コード中のカッコの対応が取れているかをチェックする、簡単なツールが作れるようになります。