Как улучшить читаемость и надёжность алгоритма проверки скобок?

Определение

Читаемость — это насколько легко другому разработчику понять код, а надёжность — насколько предсказуемо он ведёт себя на разных входных данных, включая ошибочные.

Что влияет на читаемость

1) Явная структура данных для пар

Вместо нескольких if удобнее использовать один словарь.

PAIRS = {')': '(', ']': '[', '}': '{'}
OPEN = set(PAIRS.values())
CLOSE = set(PAIRS.keys())

2) Ранние выходы вместо “глубоких” вложенных условий

Перед списками важно зафиксировать идею: чем меньше вложенности, тем легче читать и меньше шансов пропустить ветку.

1. Если закрывающая скобка встретилась при пустом стеке — ошибка

2. Если тип не совпадает — ошибка

3. Иначе продолжаем

3) Понятные имена

1. stack — нормально и общепринято

2. pairs / PAIRS — говорит о назначении

3. ch / char — нейтрально и понятно

4) Договорённость о поведении на “лишних” символах

Нужно выбрать одну политику и сделать её явной:

1. Игнорировать всё, кроме скобок (часто удобнее)

2. Считать любой другой символ ошибкой (если валидируете формат)

Пример “игнорировать”:

def is_valid_brackets(s: str) -> bool:
    stack: list[str] = []
    pairs = {')': '(', ']': '[', '}': '{'}
    open_set = set(pairs.values())

    for ch in s:
        if ch in open_set:
            stack.append(ch)
        elif ch in pairs:
            if not stack or stack.pop() != pairs[ch]:
                return False
        # else: игнорируем прочие символы

    return not stack

Что повышает надёжность

1) Проверка краевых случаев

1. Пустая строка "" → корректно

2. Строка без скобок "abc" → зависит от политики (часто корректно)

3. Только открывающие "(((" → некорректно

4. Только закрывающие ")))" → некорректно

5. Смешанные типы "([{}])" → корректно

2) Тестирование короткими наборами

Вместо сложных сценариев лучше держать компактный набор базовых примеров.

def test_is_valid_brackets():
    assert is_valid_brackets("") is True
    assert is_valid_brackets("()[]{}") is True
    assert is_valid_brackets("([{}])") is True
    assert is_valid_brackets("(]") is False
    assert is_valid_brackets("([)]") is False
    assert is_valid_brackets("(()") is False

Краткий вывод

Читаемость достигается простыми правилами: минимум вложенности, явные структуры данных и предсказуемое поведение на входе. Надёжность — через раннее обнаружение ошибок, обработку краевых случаев и тесты.