数据结构实验表达式括号匹配配对判断问题解析.docx
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数据结构实验表达式括号匹配配对判断问题解析
实验表达式括号匹配配对判断问题
姓名：
班级：
学号：
实验时间：
1.问题描述
一个算术表达式含圆括号、中括号、花括号,且它们可任意嵌套使用。
写一程序，判断任一算术表达式中所含括号是否正确配对。
2.数据结构设计
匹配判别发生在右括号出现时，且被匹配的左括号应是距离右括号最近被输入的，二不是最先被输入的括号
，即“先入后匹配”。
因此用栈来解决。
#definestacksize100//定义栈的空间大小
struct
stack{//定义栈的结构体
charstrstack[stacksize];//定义栈的存储格式为字符型
inttop;//定义栈的栈顶变量
};
voidInitStack（stack&s）
{//定义一个新栈s，初始化栈顶为-1
s.top=-1;
}
3.算法设计
（1）入栈的算法
charPush（stack&s,chara）
{//入栈操作，将字符a入栈s
if（s.top==stacksize-1）//当栈顶为栈的空间大小-1，栈满
return0;
s.top++;//入栈操作一次，栈顶+1
s.strstack[s.top]=a;//此时，栈顶元素为字符a
returna;
}
（2）出栈的算法设计
charPop（stack&s）
{//出栈操作
if（s.top==-1）//当栈顶为-1时，栈空
return0;
chara=s.strstack[s.top];//将栈顶元素赋予字符a，并返回字符a，完成出栈操作
s.top--;
returna;
}
（3）判断栈是否为空的函数
intEmpty（stack&s,intre）
{//定义判断栈是否为空的函数
if（s.top==-1）
return1;//栈为空时返回值为1
else
return0;//栈不为空时返回值为0
}
（4）判断是否匹配的算法。
如果右括号，进栈，取下个字符；如果是左括号，出栈，取下个字符；最后判断栈是否为空。
intCheck（char*str）
{//检验括号是否匹配的函数
stacks;
InitStack（s）;
intstrn=strlen（str）;//定义字符串长度为strn
for（inti=0;i{
chara=str[i];
intre=0;
switch（a）
{//对输入的字符a进行判断
case'（':
case'{':
case'[':
Push（s,a）;//若是左括号，则进行入栈操作
break;
//若是右括号，则进行出栈操作，若出栈元素不是与输入相对应的左括号，则字符串括号中不匹配，返回
case'）':
if（Pop（s）!
='（'）
return0;
break;
case'}':
if（Pop（s）!
='{'）
return0;
break;
case']':
if（Pop（s）!
='['）
return0;
break;
}
}
intre=0;//定义并初始化判空函数的返回值
re=Empty（s,re）;//返回判空函数的返回值
if（re==1）
return1;//栈为空
else
return0;//栈不为空，有左括号，存在'（'或'['或'{'未匹配
}
4.运行与测试
输入1+（2+3）
输入1+（2+3））
输入1+（（2+3）
输入1+2+3+4
输入1+[2+（4-2]）*2
5.调试记录及收获
在运行程序时，当输入1+（（2+3）时，因为错把’（’写成’（’，也就是输入法的中英文没有切换，所以得到的结果是错的。
这就说明输入时要注意中英文。
通过本次实验，我对栈的使用更加熟练，入栈出栈的顺序也有了更一步的了解。
附：
源代码
#include"stdafx.h"
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#definestacksize100//定义栈的空间大小
struct
stack{//定义栈的结构体
charstrstack[stacksize];//定义栈的存储格式为字符型
inttop;//定义栈的栈顶变量
};
voidInitStack（stack&s）
{//定义一个新栈s，初始化栈顶为-1
s.top=-1;
}
charPush（stack&s,chara）
{//入栈操作，将字符a入栈s
if（s.top==stacksize-1）//当栈顶为栈的空间大小-1，栈满
return0;
s.top++;//入栈操作一次，栈顶+1
s.strstack[s.top]=a;//此时，栈顶元素为字符a
returna;
}
charPop（stack&s）
{//出栈操作
if（s.top==-1）//当栈顶为-1时，栈空
return0;
chara=s.strstack[s.top];//将栈顶元素赋予字符a，并返回字符a，完成出栈操作
s.top--;
returna;
}
intEmpty（stack&s,intre）
{//定义判断栈是否为空的函数
if（s.top==-1）
return1;//栈为空时返回值为1
else
return0;//栈不为空时返回值为0
}
intCheck（char*str）
{//检验括号是否匹配的函数
stacks;
InitStack（s）;
intstrn=strlen（str）;//定义字符串长度为strn
for（inti=0;i{
chara=str[i];
intre=0;
switch（a）
{//对输入的字符a进行判断
case'（':
case'{':
case'[':
Push（s,a）;//若是左括号，则进行入栈操作
break;
//若是右括号，则进行出栈操作，若出栈元素不是与输入相对应的左括号，则字符串括号中不匹配，返回
case'）':
if（Pop（s）!
='（'）
return0;
break;
case'}':
if（Pop（s）!
='{'）
return0;
break;
case']':
if（Pop（s）!
='['）
return0;
break;
/*case'）':
if（Empty（s,re）||Pop（s）!
='（'）return0;
Pop（s）;break;
case']':
if（Empty（s,re）||Pop（s）!
='['）return0;
Pop（s）;break;
case'}':
if（Empty（s,re）||Pop（s）!
='{'）return0;
Pop（s）;break;*/
}
}
intre=0;//定义并初始化判空函数的返回值
re=Empty（s,re）;//返回判空函数的返回值
if（re==1）
return1;//栈为空
else
return0;//栈不为空，有左括号，即存在'（'或'['或'{'未匹配
}
voidmain（）//主函数
{
charstr[100];//定义一个单字符型数组以储存键盘输入的字符串。
cout<<"请输入一个长度小于100的字符串：
"<cin>>str;//从键盘输入字符存储到字符数组中，有输入则继续。
intre=Check（str）;
if（re==1）
cout<<"匹配！
"<else
if（re==0）
cout<<"不匹配！
！
"<}
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