アルゴリズムとプログラミング

基本情報技術者試験スタック・キュー」の問題

アルゴリズムとプログラミングアルゴリズムとプログラミング計算問題難易度:normal
次の擬似言語は、丸括弧 ( ) と角括弧 [ ] が混在した文字列の対応が正しく取れているかをスタックで判定する手続である。開き括弧は push し、閉じ括弧では頂上の開き括弧と種類が一致するか確認する。文字列 s = "([])[]"(左から1文字ずつ、添字は1から)を与えて実行したとき、戻り値はどれか。match(open,close) は開きと閉じが同種なら真を返す。
○論理型: isBalanced(文字型の配列: s)
  スタック: stk          // 空で開始
  整数型: i
  for (i を 1 から sの要素数 まで 1 ずつ増やす)
    if (s[i] が '(' または s[i] が '[')
      stk.push(s[i])
    else
      if (stk が空)
        return false
      endif
      if (match(stk.pop(), s[i]) が false)
        return false
      endif
    endif
  endfor
  if (stk が空)
    return true
  else
    return false
  endif
false(途中で型不一致)
true(対応が取れている)
false(スタックに残留あり)
判定不能でエラー停止する
正解
true(対応が取れている)

( [ ] ) [ ] を順に処理すると、各閉じ括弧が直前の同種の開き括弧と一致して pop され、走査終了時にスタックは空になる。型不一致も残留もないため true となり、イが正しい。

?選択肢ごとの解説

ア ×いずれかの閉じ括弧が異種の開き括弧と対応するなど型不一致が起きたと誤認した判定で、本データでは閉じ括弧は必ず同種と対応するため不一致は生じない。
イ ○( [ ] ) [ ] を順に処理すると、各閉じ括弧が直前の同種の開き括弧と一致して pop され、走査終了時にスタックは空になる。型不一致も残留もないため true となり、イが正しい。
ウ ×開き括弧が閉じられず残ると考えた誤りだが、本データは開き 3 個・閉じ 3 個が全て対応し残留しない。
エ ×空スタックで閉じ括弧を読むと return false で正常に終わるため、エラー停止には至らない。

くわしく

複数種類の括弧では『数が合う』だけでなく『種類が入れ子で正しく対応する』ことが必要である。スタック頂上と閉じ括弧の種類照合(match)が単なる個数カウントとの違いを生む核心である。

本番での押さえどころ

試験のコツ

閉じ括弧ごとに『頂上は同じ種類か』を確認し、最後にスタックが空かを必ず見る。

覚え方

『最後に開いたものを最初に閉じる』入れ子の性質をスタックの LIFO と結びつける。

よくある誤り

開き・閉じの個数だけ数えて種類照合を忘れ、([)] のような交差を true と誤判定するミスが多い。

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