Se a ideia é somente verificar os parênteses (sem levar em conta se o restante é uma expressão aritmética válida), você só precisa de um contador, e de apenas um loop percorrendo os caracteres da string e atualizando este contador.
Se encontrar um (
, incremente o contador em 1. Se encontrar um )
, decremente o contador em 1. Se em algum momento o contador estiver negativo, quer dizer que foi encontrado um )
que não tem o (
correspondente (e aí nem precisamos verificar o restante).
Ao final do loop, se o contador for zero, é porque cada (
tem o seu )
correspondente e a expressão é válida:
expressao = input('Digite uma expressão: ')
cont = 0
for c in expressao:
if c == '(':
cont += 1
elif c == ')':
cont -= 1
# se o contador é negativo, foi encontrado um ")" sem "(" correspondente
if cont < 0:
break # sai do for
if cont == 0:
print('Expressão válida')
else:
print('expressão inválida')
No for
eu percorro os caracteres da string (repare também que não precisa de split
, basta percorrer a string toda de uma vez). E para cada caractere, vou atualizando o contador conforme a lógica já explicada acima.
Se no meio do loop o contador ficar negativo, eu já sei que a expressão é inválida (tem um )
sem o respectivo (
) e nem adianta verificar o resto, por isso eu interrompo o loop com break
.
Outro detalhe é que input
já retorna uma string, então fazer str(input())
é redundante e desnecessário.
As outras respostas estão complicando desnecessariamente o algoritmo (obs: uma delas foi apagada). Ambas usam dois loops aninhados (um for
dentro do outro, percorrendo a mesma string várias vezes desde o início) e várias chamadas de replace
, que criam uma nova string.
Ou seja, além de loops desnecessários, são criadas várias strings durante o processo, o que torna os algoritmos bem ineficientes. No meu exemplo acima, só é feito um loop e nenhuma outra string é criada desnecessariamente. Só porque o código das outras respostas "funcionou", não quer dizer que sejam as melhores opções.
Uma delas - a que foi apagada - consegue ser ainda mais ineficiente, porque além de replace
, ainda usa várias vezes split
(que cria uma lista) e join
(que junta a lista em uma string), além de usar index
(que percorre a string desde o início, para encontrar o índice do elemento - e usar isso em um loop seguidas vezes torna o algoritmo muito ineficiente).
É claro que para poucas strings pequenas, a diferença será imperceptível (frações de segundos), mas rode algumas milhares de vezes e a diferença se mostrará de forma mais clara. Podemos fazer um teste simples com o módulo timeit
:
def loops_aninhados(n1):
for n2 in range(0, len(n1)):
if n1[n2] == '(':
for n3 in range(n2 + 1, len(n1)):
if n1[n3] == ')':
n1 = n1.replace('(', 'o',1)
n1 = n1.replace(')', 'o', 1)
break
if '(' in n1:
return False
elif ')' in n1:
return False
else:
return True
def loops_aninhados2(n1):
for n2 in n1:
if n2 == '(':
for n3 in n1:
if n1.index(n3) > n1.index(n2):
if n3 == ')':
n1 = ''.join(n1).replace(n2, '', 1).replace(n3, '', 1)
n1 = n1.replace('', ' ').strip().split(' ')
break
if '(' in n1 or ')' in n1:
return False
else:
return True
def loop_simples(n1):
cont = 0
for c in n1:
if c == '(':
cont += 1
elif c == ')':
cont -= 1
# se o contador é negativo, foi encontrado um ")" sem "(" correspondente
if cont < 0:
return False
return cont == 0
from timeit import timeit
# testando 100 mil vezes, com uma expressão válida e outra inválida
number = 100000
valida = '((a+b)*c)(x+y(3+2/3)*z)'
invalida = '6+)+85(x-y)+z(-13*2/23(r/4))'
print(timeit('loops_aninhados(valida)\nloops_aninhados(invalida)', number=number, globals=globals()))
print(timeit('loops_aninhados2(valida)\nloops_aninhados2(invalida)', number=number, globals=globals()))
print(timeit('loop_simples(valida)\nloop_simples(invalida)', number=number, globals=globals()))
timeit
retorna o tempo de execução em segundos. O tempo exato varia conforme vários fatores (como o próprio hardware da máquina, se tinha outras coisas rodando ao mesmo tempo, etc), mas em geral, os loops aninhados são mais lentos (e o segundo, que usa split
e join
várias vezes, é mais lento ainda). Na minha máquina os tempos foram:
1.3530971
6.647586800000001
0.32360029999999895
Rodei algumas vezes e os tempos - e principalmente a proporção entre eles - foi similar: a primeira opção foi em média cerca de 3 a 4 vezes mais lenta (se comparada à minha solução), e a segunda foi cerca de 15 a 20 vezes mais lenta. No Repl.it os tempos foram diferentes, mas a diferença relativa entre eles foi similar.
Enfim, é como um dos nossos mais famosos usuários costuma dizer: "Funcionar é diferente de estar certo".
Por fim, vale dizer que usar for
, split
, join
, replace
e qualquer outro recurso da linguagem não é "errado" por si só. Mas é importante saber quando e como usá-los, e se tiver um algoritmo melhor, mais simples e eficiente, e que não precisa deles, não faz sentido continuar usando-os só porque "funcionou".
E lembrando mais uma vez que estas soluções só verificam os parênteses balanceados. Se a ideia fosse verificar se é uma expressão aritmética válida, aí precisaria de outra solução.