Почему моя программа работает медленно, когда зацикливается ровно на 8192 элемента?

Регулярное выражение пытается сопоставить как можно больше текста, тем самым потребляя всю вашу строку. Он не ищет дополнительных совпадений регулярного выражения в частях этой строки. Вот почему вы получаете только один ответ.

Решение состоит в том, чтобы не использовать регулярные выражения. Если вы на самом деле пытаетесь разобрать математические выражения, используйте реальные решения синтаксического анализа. Если вы действительно хотите захватить фигуры в круглых скобках, просто зациклируйте символы, подсчитывая, когда вы видите (и), и увеличиваете декремент счетчика.