检查给定的二进制表达式是否有效

在编程中，我们经常需要验证输入的二进制表达式是否合法。一般来说，二进制表达式合法当且仅当：每个字符都是 0 或 1，且左右括号配对且正确嵌套。本文将介绍两种解法来判断是否有效。

解法一：栈

使用栈，遍历字符串，遇到左括号入栈，遇到右括号出栈并检查是否与栈顶元素配对。如果不配对或者栈为空，则返回 False。遍历完字符串后，如果栈不为空，则表明左括号没有被正确闭合，返回 False。

def check_valid_expression(expression: str) -> bool:
    stack = []
    for char in expression:
        if char == '0' or char == '1':
            continue
        elif char == '(':
            stack.append(char)
        elif char == ')':
            if not stack or stack.pop() != '(':
                return False
    return not stack

• expression: 输入的二进制表达式。
• 返回值：True 表示输入的表达式是有效的，False 表示输入的表达式是无效的。

解法二：计数器

我们可以使用两个计数器，一个计算左括号的数量，一个计算右括号的数量。遍历字符串，每次遇到左括号，计数器加一，每次遇到右括号，计数器减一。如果计数器小于零，或者遍历完字符串后计数器不为零，则说明左右括号没有配对，返回 False。最后，我们需要检查字符串中是否只包含 0/1/(/)，以确保输入的字符串是一个有效的二进制表达式。

def check_valid_expression(expression: str) -> bool:    
    left_count, right_count = 0, 0
    for char in expression:
        if char == '0' or char == '1':
            continue
        elif char == '(':
            left_count += 1
        elif char == ')':
            right_count += 1
            if right_count > left_count:
                return False
    return left_count == right_count and all(c in {'0','1','('} for c in expression)

• expression: 输入的二进制表达式。
• 返回值：True 表示输入的表达式是有效的，False 表示输入的表达式是无效的。

总结

本文介绍了两种解法来判断二进制表达式是否有效：栈和计数器。这两种算法时间复杂度都是 O(n)，但是实现方式不同。在实际应用中，我们可以根据需要选择最合适的算法来检查二进制表达式是否有效。