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、Swift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。「Swift 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という辞書で閉じ括弧に対応する開き括弧を管理し、開き括弧が来たらstack.append(ch)、閉じ括弧が来たらstack.removeLast()で取り出して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。HTMLタグの開閉タグが正しく対応しているかをチェックする、似た仕組みのツールもたくさん存在します。

📖 お手本コード

func isBalanced(_ str: String) -> Bool {
    var stack: [Character] = []
    let pairs: [Character: Character] = [")": "(", "]": "[", "}": "{"]
    for ch in str {
        if "([{".contains(ch) {
            stack.append(ch)
        } else if ")]}".contains(ch) {
            if stack.isEmpty || stack.removeLast() != pairs[ch] {
                return false
            }
        }
    }
    return stack.isEmpty
}

print(isBalanced("(a[b]{c})"))
print(isBalanced("(a[b)]"))

✍️ あなたのコード

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🧪 このサイトではSwift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。