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本文出处：SmartCat代码生成器

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有一个包含多个括号的字符串表达式，括号类型包括圆括号 `()`、方括号 `[]` 和花括号 `{}`。请编写一个 C# 函数 `bool IsValidExpression(string expression)` 判断该表达式是否合法（即所有括号均正确匹配和嵌套）。 在此基础上，进一步实现： - 忽略字符串中的其他字符（如字母、数字、符号等），仅校验括号的合法性。 - 如果表达式不合法，函数应返回 `false`；若合法，返回 `true`。 例如： - 输入：`"([a] + {b*c}) - {d/(e+f)}"`，输出：`true` - 输入：`"……

实现一个高效的线程安全的缓存系统，支持以下操作：- 缓存应支持任意键值对的存储和获取。- 支持设置每个键的过期时间（TTL），过期后该键值对应自动清除。- 支持最大缓存条目限制，当缓存已满时插入新条目应根据某种策略（如LRU）移除旧条目。- 多线程环境下高并发访问需保证线程安全。- 实现缓存的统计功能，可查询命中率、访问次数、命中次数等指标。要求：1. 使用C#语言设计并实现该缓存系统的核心类，包括必要的字段、属性和方法。2. 说明你所使用的缓存淘汰策略，并实现其逻辑。3. 对缓存的统计功能进行建模，提供统计信息的获取方式。4. 考虑性能优化和资源管理，避免内存泄漏和频繁的GC回收。请写出完整……

实现一个高效的字符串压缩算法，要求如下：1. 压缩规则：连续相同的字符使用“字符+次数”的形式表示。例如："aaabbb" 压缩为 "a3b3"。2. 如果压缩后的字符串长度大于等于原始字符串，则返回原始字符串。3. 你不能使用任何C#中用于字符串拼接的内置函数（如 `String.Concat`, `StringBuilder`, `+`, `+=` 等）。4. 时间复杂度必须为 O(n)，空间复杂度为 O(1)（不考虑输出结果所占空间）。5. 考虑边界情况，如空字符串、单个字符、全不重复字符串等。请编写完整的C#函数实现该算法，并在必要处添加注释说明……

编写一个C#程序，实现一个支持通配符匹配的正则表达式引擎简化版，满足以下要求：实现函数 `bool IsMatch(string s, string p)`，判断字符串 `s` 是否按照模式 `p` 匹配，其中：- `s` 为任意有效字符串，仅包含小写字母；- `p` 为一个模式字符串，包含小写字母和以下两个通配符： - `.` 匹配任意单个字符； - `*` 匹配前面一个字符的零次或多次（即 `*` 前面必须有一个字符）；匹配应当覆盖整个字符串 `s`（即必须完整匹配，不是部分子串匹配）。例如：- `IsMatch("aa", "a")` → fa……

编写一个C#程序，模拟实现一个**有限状态机（Finite State Machine, FSM）**，满足以下要求：1. 状态机包含三个状态：`Idle`、`Running`、`Paused`，以及一个终止状态`Stopped`；2. 状态之间有如下合法转换： - `Idle` → `Running`（通过`Start`事件） - `Running` → `Paused`（通过`Pause`事件） - `Paused` → `Running`（通过`Resume`事件） - `Running`或`Paused` → `Stopped`（通过`Stop`事件） - 任意状态……

编写一个C#程序，实现一个支持通配符匹配的函数，满足以下条件：- 函数签名为 `bool IsMatch(string s, string p)`，其中 `s` 是目标字符串，`p` 是包含通配符的模式字符串。- 支持以下模式规则： - `'?'` 匹配任意单个字符。 - `'*'` 匹配任意字符序列（包括空序列）。- 匹配必须覆盖整个目标字符串（即不能部分匹配）。要求：1. 不能使用正则表达式（Regex）相关类或方法。2. 时间复杂度需优于 O(n^3)（即不能使用暴力递归）。3. 使用动态规划优化时间效率，并尽可能降低空间复杂度。示例：```cshar……

编写一个C#程序，实现一个可扩展的表达式解析器，支持以下功能：1. 解析并计算包含加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）四则运算的表达式；2. 支持括号以改变运算优先级；3. 支持自定义变量替换，例如表达式中出现 `x`、`y` 等变量应能从上下文中获取其值；4. 支持自定义函数，例如支持 `sin(x)`、`log(x)` 等数学函数，且允许用户动态注册新的函数；5. 程序需具备良好的错误处理机制，如检测非法字符、不匹配的括号、除以零等异常情况，并给出具体错误信息；6. 要求使用面向对象设计，体现扩展性和可维护性。请设计并实现该表达式解析器的核心类和接口，并完成一个示例程序验证其功能。

实现一个高效的字符串压缩算法，要求如下：- 输入一个字符数组 `char[] chars`，每个字符都是小写英文字母（'a' 到 'z'）。- 将其就地（in-place）压缩，压缩后的形式是："字符+该字符连续出现的个数"，例如 `'a'` 连续出现 3 次则压缩后是 `'a3'`。- 如果某个字符只出现一次，则不写入该数字，例如 `'a1'` 是非法的，应该只保留 `'a'`。- 所有字符的压缩后形式应当连续存储在输入数组的前部，并返回压缩后的长度。- 不允许使用额外的辅助数……

有一个包含100个元素的整数数组，元素值为1到100之间的数字，其中只有一个数字是重复的。请使用C#编写一个算法，在不使用额外存储空间且时间复杂度为O(n)的情况下找出这个重复的数字。