数据结构括号匹配实验报告.docx
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数据结构括号匹配实验报告
括号的匹配
1.需求和规格说明
（1）实现括号的是否匹配的判定。
（2）实现匹配错误的提示。
（3）实现栈内容的动态显示。
2．设计
2.1．设计思想
（1）对于括号匹配的判定，首先输入字符串到缓冲区。
逐个字符读取字串，遇到的是左括号则入栈，若是右括号，则出栈。
出栈的左括号如果和右括号匹配，则一对括号匹配成功；否则，这对括号匹配失败，并给出错误提示。
（2）分析括号匹配错误出现的情况，主要有三种：
左括号数大于右括号数，左括号与右括号不匹配，右括号数大于左括号数。
根据栈的存储情况就能判定出这三种情况，并且实时的将信息放映到可视化控件上。
（3）对于匹配过程和栈内容的动态显示，可以用listbox控件实时的显示和更新。
窗口上
有两个listbox控件，第一个动态显示push和pop动作以及提示错误信息；第二个listbox则动态模拟栈内的存储情况。
2.2．设计表示
（1）存储结构
Node节点
template
classNode
{
public:
elementele;
Node*pre;//前驱指针
Node*next;//后继指针
Node（）
{
pre=NULL;next=NULL;
}
Node（elemente）
{
ele=e;
pre=NULL;
next=NULL;
}
实现参数的封装
Node*MakeNode（elemente）//传入参数返回一个节点指针，{
Node*temp=newNode（e）;returntemp;
}
};
MyListStack链栈templateclassMyListStack
{
public:
Node*base;
Node*top;
intindex;
MyListStack（）//初始化链表
{
base=newNode（）;top=base;
index=0;
}
voidpush（elementn）//push
{
Node*temp=newNode（n）;top->next=temp;
temp->pre=top;
top=temp;index++;
}
voidpop（element&out）//pop
{out=top->ele;top=top->pre;deletetop->next;top->next=NULL;index--;
}
BOOLisEmpty（）;//返回栈是否为空
{
if（index）returnFALSE;
elsereturnTRUE;
}
virtual~MyListStack（）//析构链栈，释放空间
{
Node*p=base;Node*q=p->next;while（p->next!
=NULL）
{deletep;p=q;q=p->next;
}deletep;
}
};
（2）涉及的操作
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnButtonClear（）//清空窗口控件。
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnButtonSlowShow（//慢速显示运行过程。
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnOK（）//进行括号匹配过程。
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnSelchangeListInfo（）//此函数响应列表框中光标改变的消息，定位错误的位置。
2.3．实现注释
（此部分见源代码中注释）
2.4．详细设计表示
（1）流程示意图
2）功能示意图
图表2功能示意图
3．用户手册
（1）在编辑框中输入表达式串。
（2）点击开始匹配测试则进行快速匹配。
（3）点击慢速运行。
（4）点击错误信息，定位错误字符。
4．调试报告
输入：
{{{[1+1]+（A+d）}}}
结果：
正确
输入：
{{{{}}}}））
结果：
错误
输入：
}（））{}}
结果：
错误
输入：
（[][]））
结果：
错误
5.源代码及运行结果截图
（1）源代码
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnOK（）
{
//TODO:
Addextravalidationhere
UpdateData（TRUE）;
//MyListStackls;
m_list_info.ResetContent（）;//清空list
m_list_stack.ResetContent（）;//清空list
BOOLisNum=0;
BOOLisError=0;
intinputlength=m_cstring_input.GetLength（）;
if（inputlength==0）
{
MessageBox（"输入值不能为空!
","提示"）;//如果字符串为空
else
{
for（intj=0;jcharstr_in=m_cstring_input.GetAt（j）;
if（str_in=='（'||str_in=='['||str_in=='{'）
{
isNum=1;
ls.push（str_in）;//若为左括号则入栈CStringtemp;
temp.Format（"push%cintostack\r\n",str_in）;
m_list_info.AddString（temp）;
}
elseif（str_in=='）'||str_in==']'||str_in=='}'）//若为右括号则出栈匹配
{isNum=1;charstr_out;if（!
ls.isEmpty（））{ls.pop（str_out）;BOOLflag=0;if（str_in=='）'&&str_out=='（'）{flag=1;
}
if（str_in==']'&&str_out=='['）
{flag=1;
}
if（str_in=='}'&&str_out=='{'）
{flag=1;
}
if（!
flag//如果匹配不成功,则isError变量为1，并更新提示信息。
{
isError=1;
CStringtemp;
<--error!
",str_out,str_in）;
temp.Format（"push%cbutcannotmatch%cm_list_info.AddString（temp）;
CStringtemp;
temp.Format（"pop%coutofstack\r\n",str_out）;
m_list_info.AddString（temp）;
}
}
else//如果当前栈为空，且输入为右括号时，isError为1，并更新控件信息。
{
isError=1;
CStringtemp;
temp.Format（"cannotmatch%c<--error!
",str_in）;m_list_info.AddString（temp）;
}
}
m_list_info.RedrawWindow（）;
UpdateData（FALSE）;
}
if（!
ls.isEmpty（））//如果栈最后不为空，且栈中还有左括号，则提示栈中左括号没有匹配完成。
{
chartemp;
ls.pop（temp）;
ls.push（temp）;
if（temp=='（'||temp=='{'||temp=='['）
{
CStringtemp;
temp="stackisnotempty<--error!
";m_list_info.AddString（temp）;
}
}
if（ls.isEmpty（）&&isNum==1&&!
isError）
{
m_list_info.AddString（"matchsuccess!
"）;MessageBox（"匹配成功!
","提示"）;
}
elseif（（!
ls.isEmpty（）&&isNum==1）||isError）
{
m_list_info.AddString（"matchfailed!
"）;MessageBox（"匹配失败!
","提示"）;
}
elseif（isNum==0）
{
MessageBox（"表达式中未出现括号!
","提示"）;
}
}
chartemp;
while（ls.index!
=0）
{
ls.pop（temp）;
}
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetFocus（）;（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetSel（0,-1）;
}
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnButtonSlowShow（）//慢速显示运行过程
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
//TODO:
Addextravalidationherem_list_info.SetRedraw（）;m_list_stack.SetRedraw（）;UpdateData（TRUE）;
m_list_info.ResetContent（）;
m_list_stack.ResetContent（）;
BOOLisNum=0;
BOOLisError=0;
intinputlength=m_cstring_input.GetLength（）;
if（inputlength==0）
{
MessageBox（"输入值不能为空!
","提示"）;
}
else
{
for（intj=0;j{
charstr_in=m_cstring_input.GetAt（j）;
if（str_in=='（'||str_in=='['||str_in=='{'）
{
isNum=1;
//判断是否出现括号
//判断是否出现错误
//获取输入字串长度
//逐次获取字符
//如果为左括弧，则入栈。
ls.push（str_in）;
CStringtemp;temp.Format（"push%cintostack\r\n",str_in）;
m_list_info.AddString（temp）;
m_list_info.SetCurSel（m_list_info.GetCount（）-1）;
temp.Format（"%c",str_in）;
m_list_stack.AddString（temp）;
}
//如果为右括弧
//pop括号，判断是否匹配
elseif（str_in=='）'||str_in==']'||str_in=='}'）
{
isNum=1;
charstr_out;
if（!
ls.isEmpty（））
{
ls.pop（str_out）;
BOOLflag=0;
if（str_in=='）'&&str_out=='（'）
{
flag=1;
}
if（str_in==']'&&str_out=='['）
{
flag=1;
}
if（str_in=='}'&&str_out=='{'）
{
flag=1;
}
if（!
flag）
{
}
else//如果匹配成功，将信息显示到控件。
{
CStringtemp;
temp.Format（"pop%coutofstack\r\n",str_out）;
m_list_info.AddString（temp）;
m_list_stack.DeleteString（m_list_stack.GetCount（）-1）;m_list_info.SetCurSel（m_list_info.GetCount（）-1）;
}
}
else
{
//如果栈中无括号了，且输入括号为右括号。
isError=1;
CStringtemp;
temp.Format（"cannotmatch%c<--error!
",str_in）;m_list_info.AddString（temp）;
m_list_info.SetCurSel（m_list_info.GetCount（）-1）;
}
}
m_list_info.RedrawWindow（）;//重画控件m_list_stack.RedrawWindow（）;
Sleep（600）;
UpdateData（FALSE）;
}
if（!
ls.isEmpty（））//如果栈中还有左括号，说明右括号的数量小于左括号的数量。
{
chartemp;
ls.pop（temp）;
ls.push（temp）;
if（temp=='（'||temp=='{'||temp=='['）
{
CStringtemp;
temp="stackisnotempty<--error!
";//提示栈中还有未匹配的左括号。
m_list_info.AddString（temp）;
m_list_info.SetCurSel（m_list_info.GetCount（）-1）;
if（ls.isEmpty（）&&isNum==1&&!
isError）
{
m_list_info.AddString（"matchsuccess!
"）;MessageBox（"匹配成功!
","提示"）;
}
elseif（（!
ls.isEmpty（）&&isNum==1）||isError）
{
m_list_info.AddString（"matchfailed!
"）;MessageBox（"匹配失败!
","提示"）;
}
elseif（isNum==0）
{MessageBox（"表达式中未出现括号!
","提示"）;
}
}
chartemp;
while（ls.index!
=0）//清空栈中的内容
{
ls.pop（temp）;
}
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetFocus（）;（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetSel（0,-1）;
}
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnButtonClear（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetWindowText（""）;//此函数中清空所有编辑框和listbox中的记录
m_list_info.ResetContent（）;
m_list_stack.ResetContent（）;
m_list_info.RedrawWindow（）;//重画所有的控件
m_list_stack.RedrawWindow（）;
}
voidCKuohaopipeiDlg:
:
OnSelchangeListInfo（）//此函数响应列表框中光标改变的消息，
定位错误的位置。
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
inti;
i=m_list_info.GetCurSel（）;if（i!
=LB_ERR&&i{
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetFocus（）;
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetSel（i,i+1）;
}
else
{
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetFocus（）;
（（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDIT_INPUT））->SetSel（0,-1）;
}
}
//定位错误
//定位错误
（2）运行截图
图表3运行效果图1
图表4运行效果图2
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