数据结构实验之栈四:括号匹配

本文介绍了一种使用栈数据结构来解决括号匹配问题的方法。通过解析字符串中的括号,并利用栈来跟踪开括号的位置,可以有效地判断括号是否正确配对。文章提供了完整的C语言实现代码。

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数据结构实验之栈四:括号匹配

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题目描述

 给你一串字符,不超过50个字符,可能包括括号、数字、字母、标点符号、空格,你的任务是检查这一串字符中的( ) ,[ ],{ }是否匹配。

输入

 输入数据有多组,处理到文件结束。

输出

 如果匹配就输出“yes”,不匹配输出“no”

示例输入

sin(20+10)
{[}]

示例输出

yes
no

 

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define stackmax 10000
#define stacknum 10000
typedef int elemtype;
typedef struct
{
    elemtype *base;
    elemtype *top;
    int stacksize;
}sqstack;
int initstack(sqstack &s)
{
    s.base = (elemtype *)malloc(stackmax * sizeof(elemtype));
    if(!s.base) exit(0);
    s.top = s.base;
    s.stacksize = stackmax;
}
char push(sqstack &s, char e)
{
    if(s.top - s.base > s.stacksize)
    {
        s.base = (elemtype *)realloc(s.base,(s.stacksize+stacknum) * sizeof(elemtype));
        if(!s.base) exit(0);
        s.top = s.base + s.stacksize;
        s.stacksize += stacknum;
    }
    *s.top++=e;
}
int pop(sqstack &s)
{
    if(s.top==s.base) return 0;
    s.top--;
    return 1;
}
int stackempty(sqstack &s)
{
    if(s.top == s.base)
         return 1;
     else
         return 0;
}
char gettop(sqstack &s)
{
    if(s.top == s.base) return 0;
    char e = *(s.top-1);
    return e;
}
char matching(sqstack &s, char a[])
{
    int i=0;
    int flag = 1;
    int n = strlen(a);
    while(i<n&&flag)
    {
        if(a[i]=='('||a[i]=='['||a[i]=='{')
            {
                push(s, a[i]);
                i++;
            }
        else if(a[i]==')')
        {
            if(!stackempty(s)&&gettop(s)=='(')
        {
            pop(s);
            i++;
        }
            else  flag=0;
        }
        else if(a[i]=='}')
        {
            if(!stackempty(s)&&gettop(s)=='{')
        {
            pop(s);
            i++;
        }
            else  flag=0;
        }
        else if(a[i]==']')
        {
            if(!stackempty(s)&&gettop(s)=='[')
        {
            pop(s);
            i++;
        }
            else  flag=0;
        }
        <strong>else i++;</strong>
    }
    if(stackempty(s)&&flag)
        printf("yes\n");
    else
        printf("no\n");
}
int main()
{
    char a[60];
    while(gets(a)!=NULL)
    {
        sqstack s;
        initstack(s);
        matching(s,a);
    }
    return 0;
}


### 回答1: 和队列都是数据结构中的基本操作,采用“先进后出”的原则,可以用来实现括号匹配,而队列采用“先进先出”的原则,可以用来实现排队等等功能。括号匹配问题可以用的特点处理,队列则可以用来实现FIFO缓存,例如消息队列等。 ### 回答2: 本次实验主要涉及括号匹配的问题,需要编写程序将输入的字符串进行括号匹配检查,即判断括号的开闭是否符合规定。 首先,我们需要使用来实现该算法。我们可以将左括号入,当遇到右括号时,弹出顶的左括号进行比较,如果匹配,则继续扫描字符串;如果不匹配,说明字符串中存在括号不匹配的情况,返回错误信息。 其次,我们需要考虑括号的类型。除了小括号()外,还有中括号[]和大括号{},这些不同类型的括号需要分别处理。具体实现方法是,当遇到左括号时,将其类型入,当遇到右括号时,判断其类型是否与顶括号类型匹配,如果匹配,则继续扫描字符串;如果不匹配,说明字符串中存在括号不匹配的情况,返回错误信息。 最后,我们需要考虑一些特殊情况。例如,当遇到右括号时,如果为空,说明字符串中存在左括号缺失的情况,返回错误信息。另外,如果在扫描完字符串后中仍有左括号未匹配,说明字符串中存在右括号缺失的情况,返回错误信息。 本次实验虽然看似简单,但是涉及到多种数据结构的应用和算法实现。通过实验,我们可以更加深入地理解和队列的应用,以及算法的实现方法。同时,我们也可以更加熟练地运用C++语言进行编程。 ### 回答3: 和队列是比较常用的数据结构,他们有很多实际应用场景,括号匹配就是其中之一。在程序中,我们经常会遇到括号匹配的问题,比如函数调用传参、循环语句、条件语句等等,这些都需要使用到括号匹配。 所谓括号匹配,就是指在一段代码中,各种类型的括号都必须成对出现,且前括号在代码中出现的顺序必须和后括号相同。如果括号的配对关系不正确,就可能会导致程序出现各种错误,甚至无法编译或运行。 实现括号匹配的方法通常使用或队列。具体来说,当我们从左到右扫描一段代码的时候,如果遇到左括号,就将其压入或队列中;如果遇到右括号,就检查或队列中是否有和它匹配的左括号。如果匹配成功,则将对应的左括号出或出队列;否则,说明括号匹配出现了问题,就可以直接输出错误信息。 除了括号匹配外,和队列还可以用于其他的数据处理,比如中缀表达式的转化、计算机中的文件系统、网络数据包的传输等等。因此,加深对和队列的理解是非常重要的。
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