栈的应用（转二进制、符号匹配、判定对称串）

最新推荐文章于 2025-09-19 16:26:40 发布

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文章标签：

#c语言 #数据结构 #算法

文章介绍了C++中使用栈实现的两个功能：将十进制数转换为二进制和检查输入字符中的括号是否匹配，以及检查字符串是否对称。通过SqStack结构和相应的函数展示了这些概念的运用。

栈的应用

任务1：编制一个满足下列要求的程序：对于输入的任意一个非负十进制数，打印输出与其等值的二进制数。
任务2：设计一个程序用于检测输入的符号是否匹配，如果不匹配则输出提示并退出（假设输入的符号只有小括号和中括号）。
任务3：设计一个算法，用于检测给定的字符串是否为对称串。

SqStack.h文件
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 100

typedef struct {
    int data[MAXSIZE];
    int top;
} SqStack;

void InitStack(SqStack *&S) {
    S=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
    S->top = -1;
}

int IStackEmpty(SqStack *&S) {
    if (S->top == -1) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

void Push(SqStack *&S, int e) {
    if (S->top == MAXSIZE - 1) {
        printf("栈已满，无法入栈\n");
        return;
    }
    S->data[++S->top] = e;
}

int Pop(SqStack *&S, int *e) {
    if (S->top == -1) {
        printf("栈为空，无法出栈\n");
        return 0;
    }
    *e = S->data[S->top--];
    return 1;
}

void DestroyStack(SqStack *&S) {
    if (S != NULL) {
        free(S);
        S = NULL;
    }
}

Main.cpp文件
#include <stdio.h>

#include "SqStack.h"

void conversion() {
    SqStack *S;
    int N, e;
    InitStack(S);
    printf("请输入十进制数N:");
    scanf("%d", &N);
    while (N) {
        Push(S, N % 2);
        N = N / 2;
    }
    printf("对应的二进制是：");
    while (!IStackEmpty(S)) {
        Pop(S, &e);
        printf("%d", e);
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    conversion();
    return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

CheckBrackets.cpp
#include <string.h>
#define MAXSIZE 100

#include "SqStack.h"

void CheckBrackets(char *input) {
    SqStack *S;
    InitStack(S);
    int i = 0,e;
    while (input[i] != '\0') {
        if (input[i] == '(' || input[i] == '[') {
            Push(S, input[i]);
        } else if (input[i] == ')' || input[i] == ']') {
            if (!Pop(S, &e)) {
                printf("括号不匹配，请检查输入。\n");
                DestroyStack(S);
                break;
            }
        } else {
            printf("无效字符:%c，请检查输入。\n", input[i]);
            DestroyStack(S);
            break;
        }
        i++;
    }
    if (!IStackEmpty(S)) {
        printf("括号不匹配,请检查输入。\n");
        DestroyStack(S);
    }else
        printf("括号匹配。\n");
}
int main() {
    char input[100];
    printf("请输入一串字符:");
    scanf("%s", input);
    printf("输入字符为:%s\n", input);
    CheckBrackets(input);
    return 0;
}

输入括号不匹配时：
在这里插入图片描述

输入括号匹配时：
在这里插入图片描述

Stack.h头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAXSIZE 100

typedef struct {
    char data[MAXSIZE];
    int top;
} Stack;

void initStack(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

void push(Stack *s, char c) {
    s->data[++s->top] = c; 
}

char pop(Stack *s) {
    return s->data[s->top--];
}

int isEmpty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}
Main.cpp文件
#include <stdio.h>

#include "Stack.h"
// 检查字符串是否对称
int isSymmetric(char *str) {
    Stack s;
    initStack(&s);
    int n = strlen(str);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        push(&s, str[i]);
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (pop(&s) != str[i]) {
            return 0;
        }
    }
    
    return isEmpty(&s);
}
int main() {
    char str[MAXSIZE];
    printf("输入字符串:");
    scanf("%s", str);
    
    if (isSymmetric(str)) {
        printf("%s是对称串。\n", str);
    } else {
        printf("%s不是对称串。\n", str);
    }
    return 0;
}