【C++数据结构与算法】括号匹配算法

这是从《c++数据结构与程序设计》这本书改过来的一个算法。
会用到c++内置的数据结构栈。

要解决的问题：输入一行括号，判断这行括号是否匹配

算法原理和代码思路

一句话概括算法原理：逐个读入括号，如果遇到左括号，则入栈，如果遇到右括号，则将栈顶元素与当前右括号进行判断，若匹配则出栈，若不匹配则结束判断。

比如给出这样的一行括号：((({}<>())))

我们可以很容易发现，这行括号是匹配的。

我们可以一个个括号进行出入栈分析，分析如下：

首先是4个左括号的入栈，即((({，栈底是(，栈顶是{；
然后遇到了第一个右括号}，将}与栈顶元素进行匹配，我们容易发现，{ 和 } 是匹配的，于是我们弹出栈顶元素{，那么这个栈就变成了(((；
继续读取下一个括号，我们读到了<，入栈，栈变成了(((<，栈顶是<；
继续读取下一个括号，我们读到了>，将>和栈顶元素<进行匹配，我们发现<和>是匹配的，于是将<出栈，这个栈就变成了(((；
继续往下，读到(，入栈；
往下，读到)，匹配，出栈；
往下，读到)，匹配，出栈；
往下，读到)，匹配，出栈；
往下，读到)，匹配，出栈；
匹配成功！！

再举一个例子，输入(<>，这个显然不匹配，因为没有多余的)和(匹配。

如果只输入>，那也不匹配，因为栈为空，没有栈顶元素和>进行匹配。

代码如下（思路写在注释里面了）：

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int main()
{
    stack <char> open;//建立一个栈
    char in;
    bool is_matched = true;//是否匹配的bool值
    while(1)
    {
        in = cin.get();//逐个获取输入的括号
        if(in == '\n') break;
        //cout<< "test " << in << endl;
        if( in=='(' || in=='[') //左括号入栈
            open.push(in);//我偷懒了，就只用了[]和()这两对括号
        if( in==')' || in==']'){//右括号，判断是否匹配
            if(open.empty()){//如果栈为空，也就是说没有左括号，那么显然不匹配
                //cout << "不匹配" << endl;
                is_matched = false;
                break; 
            }
            else{
                char temp = open.top();
                open.pop();
                is_matched = ( temp=='(' && in== ')')
                           ||( temp=='[' && in== ']');//是否匹配的bool值
                if(!is_matched){
                    //cout << "不匹配" << endl;
                    break; 
                }
            }
        }
    }
    if(!open.empty())cout << "不匹配" << endl;
    //如果到最后栈不为空，那么就说明还有未能匹配的的左括号，也就是不匹配
    else cout << "成功匹配" << endl; 
 } 

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