顺序栈使用——括号匹配的检验
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欢迎大家阅读我的博客，如果有错误请指正，有问题请提问，我会尽我全力改正错误回答问题。在次谢谢大家。下面开始正式内容
顺序栈部分在之前已经在另一篇文章中提及，本篇中就不再提及，如有需要请阅读<顺序栈的各种基本运算>。
实验环境
- 语言c/c++
- 编译器devc++5.11/5.40
实验内容与要求
问题描述：
假设表达式中允许有两种括号：圆括号和方括号，其嵌套的顺序随意，即（（）[ ]）或[（[ ] [ ]）]等为正确格式，[（ ]）或（（（]均为不正确的格式。检验括号是否匹配的方法可用“期待的紧迫程度”这个概念来描述。例如：考虑下列的括号序列：
[ ( [ ] [ ] ) ]
1 2 3 4 5 6 7 8 当计算机接受了第1个括号以后，他期待着与其匹配的第8个括号的出现，然而等来的却是第2个括号，此时第1个括号“[”只能暂时靠边，而迫切等待与第2个括号相匹配的 第7个括号“）”的出现，类似的，因只等来了第3个括号“[”，此时，其期待的紧迫程度较第2个括号更紧迫，则第2个括号只能靠边，让位于第3个括号，显然第3个括号的期待紧迫程度高于第2个括号，而第2个括号的期待紧迫程度高于第1个括号；在接受了第4个括号之后，第3个括号的期待得到了满足，消解之后，第2个括号的期待匹配就成了最急迫的任务了，…… ，依次类推。可见这个处理过程正好和栈的特点相吻合。
读入圆括号和方括号的任意序列，输出“匹配”或“此串括号匹配不合法”。
如：输入（[ ]（）），结果“匹配”
输入 [（ ）]，结果“此串括号匹配不合法”
目录
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实验解析
思路方法
设置一个栈，每读入一个括号，若是左括号，则作为一个新的更急迫的期待压入栈中；若是右括号，并且与当前栈顶的左括号相匹配，则将当前栈顶的左括号退出，继续读下一个括号，如果读入的右括号与当前栈顶的左括号不匹配，则属于不合法的情况。在初始和结束时，栈应该是空的。
定义说明
Stack opr_stack 栈定义常用常量，类型别称
函数说明
运算函数
配对
int CheckMatch(char *s,Stack* opr_stack){
int i= 0;
int length = strlen(s);
while(i<length){
if(s[i]=='('||s[i]==')'||s[i]=='{'||s[i]=='}'||s[i]=='['||s[i]==']'){//如果当前字符是运算符.
switch(s[i]){
case '(':
PushStack(*opr_stack,'(');
break;
case '[':
PushStack(*opr_stack,'[');
break;
case '{':
PushStack(*opr_stack,'{');
break;
case ')':
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='(')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
case ']':
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='[')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
case '}':
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='{')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
default:break;
}
}
i++;
}
if(EmptyStack(*opr_stack)==1)
return 1;
return 0;
} 进行一步运算，返回结果。调用时注意栈是否为空，没有做安全防护
主函数
int main(){
Stack opr_stack;
InitList_stack(opr_stack);
char s[100] = {0};
gets(s);
printf("结果是：%s",CheckMatch(s,&opr_stack)==1?"匹配":"不匹配");
return 0;
}结果展示
附录
相关资料
源代码
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Stack.h
#include<stdio.h> //EOF,NULL
#include<malloc.h> //malloc()
#include<process.h> //exit()
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Status;
typedef double SElemType;
#define STACK_INIT_SIZE 100 //栈存储空间的初始分配量
#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量
typedef struct{
SElemType *base; //存储数据元素的数组
SElemType *top; //栈顶指针
int stacksize; //当前分配的栈空间大小
//（以sizeof(SElemType)为单位）
}Stack;
Status InitList_stack (Stack &s) {
s.base = (SElemType*)malloc( STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if (!s.base ) exit(0);
s.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
s.top = s.base;
return OK;
}// InitList_stack
Status EmptyStack (Stack s)
{ if(s.base == s.top) return TRUE;
else return FALSE;
}//
Status PushStack(Stack &s , SElemType e ){
if(s.stacksize<(s.top-s.base) )return ERROR;
if(s.stacksize==(s.top-s.base) )
s.base = (SElemType*)malloc(( s.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
*(s.top) = e;
s.top++;
return OK;
}
Status GetLength(Stack s){
return s.top-s.base;
}
Status DisplayStack(Stack &s){
while(s.base != s.top){
printf("%c ",*--(s.top));
}
printf("\n");
}
SElemType OutStack(Stack &s ){
SElemType e;
if(s.top != s.base)
e= *(--s.top);
return e;
}
SElemType TopStack(Stack &s ){
SElemType e;
if(s.top != s.base)
e= *(s.top-1);
return e;
}
Status DestroyStack ( Stack s)
{ if (!s.base) return ERROR;
free (s.base);
s.base = NULL;
s.top = NULL;
s.stacksize= 0;
return OK;
}// DestroyList_Sq main.cpp
#include "Stack.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
int CheckMatch(char *s,Stack* opr_stack){
int i= 0;
int length = strlen(s);
while(i<length){
if(s[i]=='('||s[i]==')'||s[i]=='{'||s[i]=='}'||s[i]=='['||s[i]==']'){//如果当前字符是运算符.
switch(s[i]){
case '('://如果是加号.
PushStack(*opr_stack,'(');
break;
case '['://如果是减号.
PushStack(*opr_stack,'[');
break;
case '{'://如果是乘号.
PushStack(*opr_stack,'{');
break;
case ')'://如果是除号.
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='(')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
case ']'://如果是除号.
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='[')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
case '}'://如果是除号.
if(EmptyStack(*opr_stack)==1&&TopStack(*opr_stack)!='{')
return 0;
OutStack(*opr_stack);
break;
default:break;
}
}
i++;
}
if(EmptyStack(*opr_stack)==1)
return 1;
}
int main(){
Stack opr_stack;
InitList_stack(opr_stack);
char s[100] = {0};
gets(s);
printf("结果是：%s",CheckMatch(s,&opr_stack)==1?"匹配":"不匹配");
return 0;
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