栈在括号匹配中的运用（c语言实现）

一、问题概述

假设表达式中允许包含两种括号：圆括号及方括号，其嵌套顺序任意即(()[])或者[([])]等均为正确格式，[(])或者([)]为不正确格式。现在需要解决输入一段字符串，检测其括号是否匹配即是否成对出现。

二、基本思路

最后出现的左括号最先被匹配（与栈的后进先出LIFO相同）

• 遇到左括号入栈
• 遇到右括号就从栈顶弹出一个左括号与之匹配（出栈）

三、实现流程

四、完整代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<string.h>
#define MaxSize 100

typedef struct {
	char data[MaxSize];
	int top;
}SqStack;

//初始化栈
void InitStack(SqStack *S) {
	S->top = -1;
}
//判栈空
bool IsEmpty(SqStack S) {
	if (S.top == -1) {
		return true;
	}
	else {
		return false;
	}
}
//入栈
void Push(SqStack *S, char x) {
	if (S->top == MaxSize-1) {
		printf("栈已满");
		return;
	}
	S->top += 1;
	S->data[S->top] = x;
}
//栈顶元素出栈，用x返回
void Pop(SqStack *S, char *x) {
	if (S->top == -1) {
		printf("栈已满");
		return;
	}
	*x = S->data[S->top];
	S->top -= 1;   //S->top=S->top+1;
}
//匹配算法
bool bracketCheck(char str[], int length) {
	SqStack S;
	InitStack(&S);//初始化
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		if (str[i] == '(' || str[i] == '[' || str[i] == '{') {
			Push(&S, str[i]);//扫描到左括号就进栈
		}
		else {
			if (IsEmpty(S)) { //扫描到右括号，栈空
				return false;//匹配失败
			}
			char topElem;//保存弹出的栈顶元素
			Pop(&S, &topElem);//栈顶元素出栈
			if (str[i] == ')' && topElem != '(') {
				return false;
			}
			if (str[i] == '}' && topElem != '{') {
				return false;
			}
			if (str[i] == ']' && topElem != '[') {
				return false;
			}
		}
	}
	return IsEmpty(S);
}
int main() {
	char c[MaxSize];
	printf("请输入需要判断的括号:");
	scanf_s("%s", c);
	int len = strlen(c);
	printf("当前输入括号的个数为:%d", len);
	printf("现在开始判断...");
	if (bracketCheck(c, len)) {
		printf("匹配成功!");
	}
	else {
		printf("匹配失败!");
	}
	return 0;
}

运行结果

报错分析

我这里使用的编译软件是vs2019，发现正常输入的字符串会有报错，引发异常的原因为0x7A3FEF8C (ucrtbased.dll)处(位于 Project1.exe 中)引发的异常: 0xC0000005: 写入位置 0x00500000 时发生访问冲突。
经查阅得知，该问题是vs2019编译器中scanf_s函数的问题（预防原scanf函数的数组越界问题，需提供数组名及数组长度即可编译通过。

	#define MaxSize 100
	char name[MaxSize];
	scanf_s("%s", name, MaxSize);

修改后