数据结构课程设计括号匹配问题.docx
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数据结构课程设计括号匹配问题
课程设计
课程名称数据结构
题目名称括号匹配
2010年12月27日
课程设计(论文)任务书
题目名称
括号匹配
学生学部(系)
信息与计算机学部
专业班级
09计算机2班
姓名
XX
学号
110109020XX
一、课程设计(论文)的内容
括号匹配问题,假设一个算术表达式中包含圆括号、方括号和花括号三种类型的括号,编写一个函数,用来判别表达式中括号是否正确配对。
二、课程设计(论文)的要求与数据
要求当输入一表达式,可判断并输出括号是否匹配。
三、课程设计(论文)应完成的工作
(1)根据上述要求完成一个功能完善的程序;
(2)采用模块化的程序设计方法,程序书写符合规范,程序设计应完善;
(3)对系统进行初步的错误和漏洞检测;
(4)根据设计规范撰写报告并按时提交;
(5)设计内容用A4纸打印并按要求装订。
四、课程设计(论文)进程安排
序号
设计(论文)各阶段内容
地点
起止日期
1
搜集资料
图书馆
11.24-11.26
2
需求分析
11.27-11.30
3
系统分析与设计
12.1-12.4
4
功能模块的实现
综702机房
12.5-12.15
5
系统测试,运行
12.16-12.19
6
完成课程设计(论文)
12.20-12.27
五、应收集的资料及主要参考文献
【1】周海英.马巧梅.数据结构与算法设计(第二版).国际工业出版社2005
【2】朱战立.数据结构---使用C语言(第四版).电子工业出版社2009
【3】吴跃.数据结构和算法.机械工业出版社2010
发出任务书日期:
2010年11月23日指导教师签名:
计划完成日期:
2010年12月27日教学单位责任人签章:
1设计内容1
2算法思想描述1
3算法及程序实现2
4算法测试及结果4
5总结8
参考资料9
设计内容:
算法要求:
算法思想
在算术表达式中,右括号和左括号匹配的次序正好符合后到的括号要最先被匹配的“后进先出”堆栈操作特点,因此可以借助一个堆栈来进行判断。
括号匹配共有以下4种情况:
1左右括号配对次序不正确;
2右括号多于左括号;
3左括号多于右括号;
4左右括号配对正确;
具体方法如下:
顺序扫描算术表达式,当遇到3种类型括号的左括号时,让该括号进栈。
当扫描到某一种类型的右括号时,比较当前栈顶括号是否与之匹配,若匹配,则退栈继续进行判断;若当前栈顶括号与当前扫描的括号不相同,则左、右括号配对次序不正确;若字符串当前为某种类型右括号而堆栈已空,则右括号多于左括号;字符串循环扫描结束时,若堆栈非空,则说明左括号多于右括号;如果上述三种情况都没有出现,则说明左、右括号匹配正确。
1
算法以及程序实现
主函数设计如下:
VoidExpIsCorrect(charexp[],intn)//判断有n个字符的字符串exp左、右括号是否配对正确
{
SeqStackmyStack;//定义顺序堆栈变量myStack
inti;
charc;
StackInitiate(&myStack);//初始化堆栈
for(i=0;i{if((exp[i]=='(')||(exp[i]=='[']||(exp[i]=='{'))StackPush(&myStack,exp[i]);//入栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='(')StackPop(&myStack,&c);//出栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='('){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断括号 elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='[')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='['){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断方括号 elseif(exp[i]=='}'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='{')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='{'){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断花括号 elseif(((exp[i]==')')||(exp[i]==')')||(exp[i]=='}'))&&!StackNotEmpty(myStack)){printf("右括号多于左括号!\n");return;}}if(StackNotEmpty(myStack))printf("左括号多于右括号!\n");elseprintf("左右括号匹配正确!\n");} 3算法测试以及测试结果函数头文件(SeqStack.h):typedefstruct{DataTypestack[MaxStackSize];inttop;}SeqStack;voidStackInitiate(SeqStack*S)/*初始化顺序堆栈S*/{S->top=0;/*定义初始栈顶下标值*/}intStackNotEmpty(SeqStackS)/*判顺序堆栈S非空否,非空则返回1,否则返回0*/{if(S.top<=0)return0;elsereturn1;}intStackPush(SeqStack*S,DataTypex)/*把数据元素值x压入顺序堆栈S,入栈成功则返回1,否则返回0*/{if(S->top>=MaxStackSize){printf("堆栈已满无法插入!\n");return0;}else{S->stack[S->top]=x;S->top++;return1;}}intStackPop(SeqStack*S,DataType*d)/*弹出顺序堆栈S的栈顶数据元素值到参数d,出栈成功则返回1,否则返回0*/{if(S->top<=0){printf("堆栈已空无数据元素出栈!\n");return0;}else{S->top--;*d=S->stack[S->top];return1;}}intStackTop(SeqStackS,DataType*d)/*取顺序堆栈S的当前栈顶数据元素值到参数d,成功则返回1,否则返回0*/{if(S.top<=0){printf("堆栈已空!\n");return0;}else{*d=S.stack[S.top-1];return1;}}测试函数如下:#include#include#defineMaxStackSize100typedefcharDataType;#include"SeqStack.h"VoidExpIsCorrect(charexp[],intn)//判断有n个字符的字符串exp左、右括号是否配对正确 {SeqStackmyStack;//定义顺序堆栈变量myStackinti;charc;StackInitiate(&myStack);//初始化堆栈for(i=0;i{if((exp[i]=='(')||(exp[i]=='[']||(exp[i]=='{'))StackPush(&myStack,exp[i]);//入栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='(')StackPop(&myStack,&c);//出栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='('){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断括号 elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='[')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='['){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断方括号 elseif(exp[i]=='}'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='{')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='{'){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断花括号 elseif(((exp[i]==')')||(exp[i]==')')||(exp[i]=='}'))&&!StackNotEmpty(myStack)){printf("右括号多于左括号!\n");return;}}if(StackNotEmpty(myStack))printf("左括号多于右括号!\n");elseprintf("左右括号匹配正确!\n");}voidmain(void){chara[]="(())abc{[]()}";//测试例子1charb[]="(()))abc{[]}";//测试例子2charc[]="(()()abc{[]}";//测试例子3chard[]="(())abc{[]}";//测试例子4intn1=strlen(a);intn2=strlen(b);intn3=strlen(c);intn4=strlen(d); ExpIsCorrect(a,n1);ExpIsCorrect(b,n2);ExpIsCorrect(c,n3);ExpIsCorrect(d,n4);} 测试结果:左括号配对次序不正确!右括号多于左括号!左括号多于右括号!左右括号匹配正确!7总结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异,当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握程序开发技术是十分重要的,而C语言又是最常见,功能最强大的一种高级语言,因此做好C语言课程设计是十分必要的。通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对一些前面学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如说指针和堆栈的使用。通过这次课程设计之后,我又把前面所学过的知识又重新温故了一遍。我做的课题是:编一个程序判断括号是否匹配。我发现编程是一件很枯燥很无聊的事情,但是我强破自己坚持下去,按照老师所说的模块化思想,分部分的进行编写。而且编程是一件高精度、模范化的事情,稍有疏乎都会影响全局,也可能因为某一处的小的错误而导致整个程序的无法运行。所以认真仔细就是非常重要的了。开始的时候真的感觉编程是一件很无聊的事情,不过当一个程序运行成功的时候那种喜悦是无法言语的,那种成就感是无法比拟的。很庆幸最终我完成了这个作业通过这次课程设计,使我对C语言有了更进一步的认识和了解,要想学好它要重在实践,要通过不断的上机操作才能更好地学习它,我也发现我的好多不足之处,比如说经常漏写分号和把中文的标点符号写进去程序里面,但是我会在接下来的学习中改掉这些毛病也会更加注视实践操作,使自己能够把这门课程学好。 8参考文献【4】周海英.马巧梅.数据结构与算法设计(第二版).国际工业出版社2005【5】朱战立.数据结构---使用C语言(第四版).电子工业出版社2009【6】吴跃.数据结构和算法.机械工业出版社2010 9心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,当今计算机应用在生活中可以说是无处不在。回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,从拿到题目到完成整个编程,从理论到实践,在这将近半个月的日子里,我学到了很多很多的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,而且我还发现自己对堆栈以及指针了解的不够透彻。不过做课程设计难免会遇到过各种各样的问题,但是很庆幸,我并没有放弃,我还是坚持完成了这次课程设计。 总的来说,这次课程设计确实学到很多,不仅锻炼了我遇到问题解决问题的勇气和能力,还练就了遇到挫折不达目的不罢休的韧性,这在以后的工作与学习中将会非常重要。2010年12月27日教师评语 年月日成绩及签名 年月日10
if((exp[i]=='(')||(exp[i]=='[']||(exp[i]=='{'))
StackPush(&myStack,exp[i]);//入栈
elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)
&&StackTop(myStack,&c)&&c=='(')
StackPop(&myStack,&c);//出栈
&&StackTop(myStack,&c)&&c!
='(')
printf("左右括号配对次序不正确!
\n");
return;
}//判断括号
elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)
&&StackTop(myStack,&c)&&c=='[')
StackPop(&myStack,&c);
='[')
{
}//判断方括号
elseif(exp[i]=='}'&&StackNotEmpty(myStack)
&&StackTop(myStack,&c)&&c=='{')
='{')
}//判断花括号
elseif(((exp[i]==')')||(exp[i]==')')||(exp[i]=='}'))
&&!
StackNotEmpty(myStack))
printf("右括号多于左括号!
}
if(StackNotEmpty(myStack))
printf("左括号多于右括号!
\n");
else
printf("左右括号匹配正确!
算法测试以及测试结果
函数头文件(SeqStack.h):
typedefstruct
DataTypestack[MaxStackSize];
inttop;
}SeqStack;
voidStackInitiate(SeqStack*S)/*初始化顺序堆栈S*/
S->top=0;/*定义初始栈顶下标值*/
intStackNotEmpty(SeqStackS)
/*判顺序堆栈S非空否,非空则返回1,否则返回0*/
if(S.top<=0)return0;
elsereturn1;
intStackPush(SeqStack*S,DataTypex)
/*把数据元素值x压入顺序堆栈S,入栈成功则返回1,否则返回0*/
if(S->top>=MaxStackSize)
printf("堆栈已满无法插入!
return0;
S->stack[S->top]=x;
S->top++;
return1;
intStackPop(SeqStack*S,DataType*d)
/*弹出顺序堆栈S的栈顶数据元素值到参数d,出栈成功则返回1,否则返回0*/
if(S->top<=0)
printf("堆栈已空无数据元素出栈!
S->top--;
*d=S->stack[S->top];
intStackTop(SeqStackS,DataType*d)
/*取顺序堆栈S的当前栈顶数据元素值到参数d,成功则返回1,否则返回0*/
if(S.top<=0)
printf("堆栈已空!
*d=S.stack[S.top-1];
测试函数如下:
#include
#defineMaxStackSize100
typedefcharDataType;
#include"SeqStack.h"
for(i=0;i{if((exp[i]=='(')||(exp[i]=='[']||(exp[i]=='{'))StackPush(&myStack,exp[i]);//入栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='(')StackPop(&myStack,&c);//出栈elseif(exp[i]==')'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='('){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断括号 elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='[')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='['){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断方括号 elseif(exp[i]=='}'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c=='{')StackPop(&myStack,&c);elseif(exp[i]==']'&&StackNotEmpty(myStack)&&StackTop(myStack,&c)&&c!='{'){printf("左右括号配对次序不正确!\n");return;}//判断花括号 elseif(((exp[i]==')')||(exp[i]==')')||(exp[i]=='}'))&&!StackNotEmpty(myStack)){printf("右括号多于左括号!\n");return;}}if(StackNotEmpty(myStack))printf("左括号多于右括号!\n");elseprintf("左右括号匹配正确!\n");}voidmain(void){chara[]="(())abc{[]()}";//测试例子1charb[]="(()))abc{[]}";//测试例子2charc[]="(()()abc{[]}";//测试例子3chard[]="(())abc{[]}";//测试例子4intn1=strlen(a);intn2=strlen(b);intn3=strlen(c);intn4=strlen(d); ExpIsCorrect(a,n1);ExpIsCorrect(b,n2);ExpIsCorrect(c,n3);ExpIsCorrect(d,n4);} 测试结果:左括号配对次序不正确!右括号多于左括号!左括号多于右括号!左右括号匹配正确!7总结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异,当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握程序开发技术是十分重要的,而C语言又是最常见,功能最强大的一种高级语言,因此做好C语言课程设计是十分必要的。通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对一些前面学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如说指针和堆栈的使用。通过这次课程设计之后,我又把前面所学过的知识又重新温故了一遍。我做的课题是:编一个程序判断括号是否匹配。我发现编程是一件很枯燥很无聊的事情,但是我强破自己坚持下去,按照老师所说的模块化思想,分部分的进行编写。而且编程是一件高精度、模范化的事情,稍有疏乎都会影响全局,也可能因为某一处的小的错误而导致整个程序的无法运行。所以认真仔细就是非常重要的了。开始的时候真的感觉编程是一件很无聊的事情,不过当一个程序运行成功的时候那种喜悦是无法言语的,那种成就感是无法比拟的。很庆幸最终我完成了这个作业通过这次课程设计,使我对C语言有了更进一步的认识和了解,要想学好它要重在实践,要通过不断的上机操作才能更好地学习它,我也发现我的好多不足之处,比如说经常漏写分号和把中文的标点符号写进去程序里面,但是我会在接下来的学习中改掉这些毛病也会更加注视实践操作,使自己能够把这门课程学好。 8参考文献【4】周海英.马巧梅.数据结构与算法设计(第二版).国际工业出版社2005【5】朱战立.数据结构---使用C语言(第四版).电子工业出版社2009【6】吴跃.数据结构和算法.机械工业出版社2010 9心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,当今计算机应用在生活中可以说是无处不在。回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,从拿到题目到完成整个编程,从理论到实践,在这将近半个月的日子里,我学到了很多很多的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,而且我还发现自己对堆栈以及指针了解的不够透彻。不过做课程设计难免会遇到过各种各样的问题,但是很庆幸,我并没有放弃,我还是坚持完成了这次课程设计。 总的来说,这次课程设计确实学到很多,不仅锻炼了我遇到问题解决问题的勇气和能力,还练就了遇到挫折不达目的不罢休的韧性,这在以后的工作与学习中将会非常重要。2010年12月27日教师评语 年月日成绩及签名 年月日10
voidmain(void)
chara[]="(())abc{[]()}";//测试例子1
charb[]="(()))abc{[]}";//测试例子2
charc[]="(()()abc{[]}";//测试例子3
chard[]="(())abc{[]}";//测试例子4
intn1=strlen(a);
intn2=strlen(b);
intn3=strlen(c);
intn4=strlen(d);
ExpIsCorrect(a,n1);
ExpIsCorrect(b,n2);
ExpIsCorrect(c,n3);
ExpIsCorrect(d,n4);
测试结果:
左括号配对次序不正确!
右括号多于左括号!
左括号多于右括号!
左右括号匹配正确!
7
总结
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异,当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学来说掌握程序开发技术是十分重要的,而C语言又是最常见,功能最强大的一种高级语言,因此做好C语言课程设计是十分必要的。
通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对一些前面学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如说指针和堆栈的使用。
通过这次课程设计之后,我又把前面所学过的知识又重新温故了一遍。
我做的课题是:
编一个程序判断括号是否匹配。
我发现编程是一件很枯燥很无聊的事情,但是我强破自己坚持下去,按照老师所说的模块化思想,分部分的进行编写。
而且编程是一件高精度、模范化的事情,稍有疏乎都会影响全局,也可能因为某一处的小的错误而导致整个程序的无法运行。
所以认真仔细就是非常重要的了。
开始的时候真的感觉编程是一件很无聊的事情,不过当一个程序运行成功的时候那种喜悦是无法言语的,那种成就感是无法比拟的。
很庆幸最终我完成了这个作业
通过这次课程设计,使我对C语言有了更进一步的认识和了解,要想学好它要重在实践,要通过不断的上机操作才能更好地学习它,我也发现我的好多不足之处,比如说经常漏写分号和把中文的标点符号写进去程序里面,但是我会在接下来的学习中改掉这些毛病也会更加注视实践操作,使自己能够把这门课程学好。
8
参考文献
【4】周海英.马巧梅.数据结构与算法设计(第二版).国际工业出版社2005
【5】朱战立.数据结构---使用C语言(第四版).电子工业出版社2009
【6】吴跃.数据结构和算法.机械工业出版社2010
9
心
得
体
会
课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,当今计算机应用在生活中可以说是无处不在。
回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,从拿到题目到完成整个编程,从理论到实践,在这将近半个月的日子里,我学到了很多很多的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,而且我还发现自己对堆栈以及指针了解的不够透彻。
不过做课程设计难免会遇到过各种各样的问题,但是很庆幸,我并没有放弃,我还是坚持完成了这次课程设计。
总的来说,这次课程设计确实学到很多,不仅锻炼了我遇到问题解决问题的勇气和能力,还练就了遇到挫折不达目的不罢休的韧性,这在以后的工作与学习中将会非常重要。
教
师
评
语
年月日
成
绩
及
签
名
10
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