C++栈实现括号匹配
栈的实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作;2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法;3. 熟悉栈在程序设计中的应用。
二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现;2. 栈的链式存储结构实现;3. 栈的基本操作(入栈、出栈、判空、求栈顶元素);4. 栈在程序设计中的应用。
三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现;2. 对实验内容进行逐步分析,编写相应的函数和程序代码;3. 通过运行程序验证实验结果。
四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构;(1)定义栈的结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证顺序存储结构的栈操作。
2. 实现栈的链式存储结构;(1)定义栈的节点结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证链式存储结构的栈操作。
3. 栈在程序设计中的应用;(1)实现一个简单的四则运算器,使用栈进行运算符和操作数的存储;(2)实现一个逆序输出字符串的程序,使用栈进行字符的存储和输出;(3)编写测试程序,验证栈在程序设计中的应用。
五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,栈顶元素增加;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,栈顶元素减少;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。
2. 链式存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,链表头指针指向新节点;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,链表头指针指向下一个节点;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。
3. 栈在程序设计中的应用实验结果:(1)四则运算器:成功实现加、减、乘、除运算,并输出结果;(2)逆序输出字符串:成功将字符串逆序输出;(3)测试程序:验证了栈在程序设计中的应用。
解决括号匹配问题的思路方法和流程
解决括号匹配问题的思路方法和流程解决括号匹配问题的思路方法和流程引言括号匹配问题是编程中常见的问题,特别是在字符串处理和栈的应用中。
本文介绍了解决括号匹配问题的思路方法和流程,帮助读者更好地理解和解决这一问题。
思路方法和流程1.定义括号匹配问题:括号匹配问题指在一个字符串中判断左右括号是否合法匹配的问题。
2.基本思路:括号匹配问题可以使用栈的数据结构来解决。
我们可以遍历字符串,遇到左括号则入栈,遇到右括号则与栈顶元素比较,如果匹配则栈顶元素出栈,否则说明左右括号不匹配。
3.算法流程:–创建一个空栈,用于存储左括号。
–遍历字符串中的每一个字符。
–如果当前字符是左括号,则将其入栈。
–如果当前字符是右括号,则与栈顶元素比较。
–如果栈为空或栈顶元素与当前字符不匹配,则说明左右括号不匹配,返回 false。
–如果栈顶元素与当前字符匹配,则将栈顶元素出栈。
–遍历完字符串后,如果栈为空,则说明所有左右括号都匹配,返回 true;否则,返回 false。
4.代码示例(使用Python实现):def is_valid_parentheses(s: str) -> bool: stack = []for c in s:if c == "(" or c == "{" or c == "[":(c)else:if not stack:return Falseif c == ")" and stack[-1] != "(":return Falseif c == "}" and stack[-1] != "{":return Falseif c == "]" and stack[-1] != "[":return False()return not stack5.复杂度分析:–时间复杂度:遍历字符串的时间复杂度为 O(n),其中 n 为字符串的长度。
利用顺序栈解决括号匹配问题(c++)--数据结构
利⽤顺序栈解决括号匹配问题(c++)--数据结构题⽬:7-1 括号匹配(30 分)给定⼀串字符,不超过100个字符,可能包括括号、数字、字母、标点符号、空格,编程检查这⼀串字符中的( ) ,[ ],{ }是否匹配。
输⼊格式:输⼊在⼀⾏中给出⼀⾏字符串,不超过100个字符,可能包括括号、数字、字母、标点符号、空格。
输出格式:如果括号配对,输出yes,否则输出no。
输⼊样例1:sin(10+20)输出样例1:yes输⼊样例2:{[}]输出样例2:no分析:通过详读题⽬以及例题我们可以知道:程序会读⼊随机输⼊的⼀串字符串,⽽当只有 '('和')' 、'['和']' 、 '{'和'}'相匹配的时候输出“yes”,其他情况都会输出“no”。
这时候我们可以采⽤顺序栈的结构来解决这⼀个问题:将所有的左括号(即" ( 、[ 、{ ")存⼊栈中,遇到右括号(即" )、]、}")时出栈,再判断两者是否匹配。
代码:#include<iostream>#include<string.h>using namespace std;//定义栈#define max_size 200//栈的最⼤容量typedef char datatype;typedef struct{datatype zhan[max_size];int top;//栈顶}stack;//栈的初始化void initial(stack &st){st.top = 0;}//类型为datatype的x⼊栈void push(stack &st, datatype x){//当栈顶和max_size相等时,栈满if(st.top == max_size){// cout<<"This stack has already full!";cout<<"no";exit(0);}else{st.zhan[st.top] = x;st.top++;}}//出栈char pop(stack &st){if(st.top == 0){// cout<<"This stack is empty!";cout<<"no";exit(0);}else{st.top--;return st.zhan[st.top];}}int main(){stack s;initial(s);/*输⼊字符串,并将字符串放到字符数组中,实现能够逐个扫描字符串中的字符,并且不跳过空格符*/string str;getline(cin, str);char ch[200]={'\0'};strcpy(ch,str.c_str());//flag标志状态 1为括号匹配,0为不匹配int flag=1;int i;for(i=0; ch[i]!='\0'; i++){//元素若为{,(,[则⼊栈if((ch[i] == '{' )|| (ch[i] =='[') || (ch[i] =='(')){push(s, ch[i]);}//元素若为},),]则出栈赋值给aelse if((ch[i] == '}') || (ch[i] ==']') || (ch[i] ==')')){char a;a = pop(s);//若a与ch[i]匹配,进⾏下⼀个字符扫描if((a == '{' && ch[i] == '}') || (a == '(' && ch[i] == ')') || (a == '[' && ch[i] == ']')){ continue;}else flag = 0;}}if(s.top != 0){ //当左括号多出没有与右括号匹配的时候(如:" {() ")flag = 0}if(flag == 0){cout<<"no";}else cout<<"yes";return0;}编程过程中遇到的问题:1. 在对字符串进⾏⼊栈操作时s.top(栈顶)的数值不增加,总为1错误代码如下:运⾏结果如下:这段代码对于初学者来说看上去逻辑和操作过程似乎都没有问题,同时也困扰了我许久,在参考了《数据结构(c语⾔版)》李云清等编著的教程后,我发现我犯了⼀个致命的低级错误:编程push函数的时候,传⼊的参数为 stack st ,是不具有返回的功能,也就意味着在 push 函数中对于 st.top++ 这个操作没有更改主函数中st.top的数值。
括号匹配问题源代码(C语言)
括号匹配问题就是给定任意判别式,然后检验括号的配对出现的情况。
可见输入的表达式有四种可能性:右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。
可以先检测表达式中的字符,若是左括号就入栈,如果是右括号就出栈一个元素与其配对,配对成功则继续访问下一个字符,否则退出。
出现非括号字符则跳过。
程序流程图如下:程序代码如下:#include<iostream>#include<string>#include<process.h>#include<stdlib.h>#define MaxSize 50using namespace std;/*------------主要的数据结构类型 --------------*/struct Text{int top;char Szstack[MaxSize];};/*-------------程序功能模块函数-------------*///检验栈是否为空bool IsEmpty(Text G){if(G.top==-1)return true;elsereturn false;}//检验栈是否为满bool IsFull(Text G){if(G.top==MaxSize-1)return true;elsereturn false;}//弹出栈顶元素char Pop(Text G){char n=G.Szstack[G.top];return n;}//检验括号是否配对int Check(char *A){int i;Text G;G.top=-1;int L=strlen(A);char c;for(i=0;i<L;i++){c=A[i];switch(c){case'(':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 ( top="<<G.top<<endl;break;case'[':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 [ top="<<G.top<<endl;break;case'{':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 { top="<<G.top<<endl;break;case')':if(Pop(G)!='('){return 0;}else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 ) 出栈 ( top="<<G.top<<endl; break;}case']':if(Pop(G)!='[')return 0;else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 ] 出栈 [ top="<<G.top<<endl; break;}case'}':if(Pop(G)!='{')return 0;else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 } 出栈 { top="<<G.top<<endl;break;}default:break;}}if(!IsEmpty(G))return 0;return 1;}/*-------------主函数-------------*/int main(){system("color 75"); //设置颜色以美观Text G;char A[MaxSize];cout<<"请输入需要检验的括号(括号数小于50):"<<endl;cin>>A;if(Check(A)==1){cout<<" -----括号匹配-----"<<endl;}else{cout<<endl<<endl<<" -----括号不匹配-----"<<endl<<endl<<endl;}return 0;}以下分别是括号匹配与不匹配时的程序运行结果图:。
用栈检验括号匹配c语言
用栈检验括号匹配c语言一、背景介绍在程序设计中,括号匹配是一个非常重要的问题。
在C语言中,括号匹配错误往往会导致程序崩溃或者出现不可预料的结果。
因此,在编写C语言代码时,检验括号匹配是必不可少的。
二、栈的概念栈是一种数据结构,它具有后进先出(LIFO)的特点。
通俗地说,就像我们平时吃饭时叠放餐具一样,后放进去的餐具会先被取出来。
三、栈的实现在C语言中,可以使用数组和指针来实现栈。
以下是使用数组实现栈的代码:```#define MAXSIZE 100 // 定义栈的最大长度typedef struct {char data[MAXSIZE]; // 存储数据int top; // 栈顶指针} Stack;void initStack(Stack *s) {s->top = -1;}int isStackEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;}int isStackFull(Stack *s) {return s->top == MAXSIZE - 1; }void push(Stack *s, char c) {if (isStackFull(s)) {printf("Stack is full.\n");return;}s->data[++(s->top)] = c;}char pop(Stack *s) {if (isStackEmpty(s)) {printf("Stack is empty.\n");return '\0';}return s->data[(s->top)--];}```四、括号匹配的思路在C语言中,括号包括圆括号"()"、方括号"[]"和花括号"{}"。
检验括号匹配的思路如下:1. 遍历字符串中的每一个字符。
括号匹配问题 栈c语言
括号匹配问题栈c语言括号匹配问题是计算机科学领域中十分重要的一个主题,它可以在处理括号匹配问题中发挥作用。
括号匹配问题被广泛应用在计算机科学领域中,比如编译器,语法分析等领域。
要解决括号匹配问题,常用的方法之一就是使用栈数据结构来解决。
栈是一种非常简单而又十分有效的数据结构,它的特点是“后进先出”(LIFO),即一个元素最先被放入栈中,在任何情况下都会最后被取出。
因此,使用栈来解决括号匹配问题,是一种非常有效的方法。
那么,栈的c语言实现是怎样的呢?在c语言中,可以使用结构体来实现栈。
栈的结构体由以下三部分组成:Top指针,MaxSize和Data,其中Top指针表示栈顶元素的位置;MaxSize表示栈的最大存储容量;Data是存储栈内元素的数组。
栈的实现需要定义一些函数,比如push()和pop()函数,用于入栈和出栈的操作;isEmpty()函数,用于判断栈是否为空;isFull()函数,用于判断栈是否已满,以及压栈和出栈元素到栈顶等等。
接下来就是使用栈来解决括号匹配问题了。
首先,要判断输入的字符串中括号是否匹配,可以使用计数法来判断。
例如,如果字符串中出现“(”,就把计数器加1,若出现“)”,就把计数器减1;最后如果计数器为0,则说明字符串中括号是匹配的。
如果字符串的括号是匹配的,则可以使用栈来检验字符串中括号的匹配情况。
从字符串的第一个字符开始遍历,如果当前字符为“(”,则压进栈;如果当前字符为“)”,则出栈一个“(”,表示当前字符与栈中的“(”匹配;如果栈中没有“(”,则说明当前字符串中括号不匹配。
例如,“(()())”这个字符串,经过上述操作,最后栈空,说明括号是完全匹配的。
而“(())()”这个字符串,之后经过操作,栈中会剩一个“(”,说明括号不匹配。
总结以上就是括号匹配问题栈的c语言实现的内容,括号匹配问题是计算机领域中一个常见的问题,栈的c语言实现就是使用结构体定义栈,然后定义一些函数,来实现栈的入栈和出栈操作,最后通过计数法或者栈结构,来判断字符串中括号是否完全匹配。
栈的操作(实验报告)
引言:栈是一种常见的数据结构,它具有特殊的操作规则,即先进后出(LIFO)。
本文将介绍栈的操作,并结合实验报告的方式详细阐述栈的概念、基本操作以及应用场景。
概述:栈是一种线性数据结构,由相同类型的元素按照特定顺序排列而成。
在栈中,只能在栈顶进行插入和删除操作,其他位置的元素无法直接访问。
栈具有两个基本操作:压栈(push)和弹栈(pop)。
其中,压栈将一个元素添加到栈顶,弹栈则是删除栈顶的元素。
除了基本操作外,栈还具有其他常见的操作,如获取栈顶元素(top)、判断栈是否为空(empty)等。
正文内容:一、栈的基本操作1.压栈(push)push操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子2.弹栈(pop)pop操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子3.获取栈顶元素(top)top操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子4.判断栈是否为空(empty)empty操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子5.栈的大小(size)size操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子二、栈的应用场景1.括号匹配使用栈实现括号匹配的原理和过程在编译器、计算表达式等领域中的应用2.浏览器的后退和前进功能使用栈来记录浏览器访问历史的原理和过程实现浏览器的后退和前进功能3.函数调用和递归使用栈来实现函数调用和递归的原理和过程在程序执行过程中的应用和注意事项4.实现浏览器缓存使用栈来实现浏览器缓存的原理和过程提高用户浏览速度的实际应用案例5.撤销操作使用栈来实现撤销操作的原理和过程在编辑器、图形处理软件等领域的实际应用总结:本文详细介绍了栈的操作,包括基本操作(压栈、弹栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、栈的大小)和应用场景(括号匹配、浏览器的后退和前进功能、函数调用和递归、实现浏览器缓存、撤销操作)。
通过了解栈的操作和应用,我们可以更好地理解数据结构中的栈,并能够在实际问题中灵活运用栈的特性。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。
通过编程实现栈和队列的相关操作,加深对其特性的认识,并能够运用栈和队列解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。
三、实验原理(一)栈栈(Stack)是一种特殊的线性表,其操作遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则。
可以将栈想象成一个只有一端开口的容器,元素只能从开口端进出。
入栈操作(Push)将元素添加到栈顶,出栈操作(Pop)则从栈顶移除元素。
(二)队列队列(Queue)也是一种线性表,但其操作遵循“先进先出”(FirstIn First Out,FIFO)的原则。
队列就像是排队买票的队伍,先到的人先接受服务。
入队操作(Enqueue)将元素添加到队列的末尾,出队操作(Dequeue)则从队列的头部移除元素。
四、实验内容(一)栈的实现与操作1、定义一个栈的数据结构,包含栈顶指针、存储元素的数组以及栈的最大容量等成员变量。
2、实现入栈(Push)操作,当栈未满时,将元素添加到栈顶,并更新栈顶指针。
3、实现出栈(Pop)操作,当栈不为空时,取出栈顶元素,并更新栈顶指针。
4、实现获取栈顶元素(Top)操作,返回栈顶元素但不进行出栈操作。
5、实现判断栈是否为空(IsEmpty)和判断栈是否已满(IsFull)的操作。
(二)队列的实现与操作1、定义一个队列的数据结构,包含队头指针、队尾指针、存储元素的数组以及队列的最大容量等成员变量。
2、实现入队(Enqueue)操作,当队列未满时,将元素添加到队尾,并更新队尾指针。
3、实现出队(Dequeue)操作,当队列不为空时,取出队头元素,并更新队头指针。
4、实现获取队头元素(Front)操作,返回队头元素但不进行出队操作。
5、实现判断队列是否为空(IsEmpty)和判断队列是否已满(IsFull)的操作。
C语言实验二、括号匹配
实验二、括号匹配一、问题描述假设一个输入字符串中包含圆括号、方括号和花括号三种类型的括号,以及其它一些任意字符。
编写程序,判别串中的括号是否正确匹配,即必须满足以下条件1.各种左、右括号的个数要一致;2.要符合正确的嵌套规则。
基本方法:在算法中设置一个栈,每读入一个括号,若是右括号,则或者使置于栈顶的最后进入的左括号消解,或者是不合法的情况;若是左括号,则压入栈中,同时在算法的开始和结束时,栈都应该为空,否则不合法。
二、基本要求输入一个算术表达式,利用栈存储结构来存入左括号,然后判断表达式中的括号是否匹配。
三、测试数据(1)([3+2]+(7*9))(2)[([3/2 ]-[5*6])](3)[7+8-(8-9])(4)(2+](3*9)))四、实现提示1、算法思路(1)对于栈的操作包括初始化initstack、判断栈是否满sfull、判断栈是否空sempty、入栈push和出栈pop操作。
该函数被主函数调用。
(2)在主函数中输入一个算术表达式,依次取出该算术表达式的某个字符,如果是左括号则入栈,如果是右括号则出栈,并判断右括号与出栈的元素是否匹配。
当算术表达式取完后,再判断栈是否为空,如果不空,则说明括号不匹配。
2、数据结构typedef struct stk//定义的栈结构{char *s; //栈中存放元素int top;//栈顶指针}stack;3、基本操作void initstack(stack *st) /* 栈s1和s2的初始化操作,st为指向s1或s2的指针 */int sfull(stack st) /* 判断栈s1和s2是否满的操作 */int sempty(stack st) /* 判断栈s1和s2是否空的操作 */int push(stack st,char e) /* 入栈操作,e为栈中结点类型 */int pop(stack *st,char *e) /*出栈操作,e为指向栈中结点的指针类型 */5、主程序main(){int i=0;char e;stack s1;//存放左括号的栈char str[100];//存放算术表达式的值initstack(&s1);printf("请输入表达式\n");gets(str);//输入算术表达式while(i<strlen(str)){if (str[i]=='('||str[i]=='['||str[i]=='{'){……}else if (str[i]==')'||str[i]==']'||str[i]=='}'){……else i++;}……}5、输出结果测试数据(1)([3+2]+(7*9))括号匹配(2)[([3/2 ]-[5*6])]括号匹配(3)[7+8-(8-9])第10个元素左右括号不匹配(4)(2+](3*9)))第4个元素左右括号不匹配。
三种括号识别算法
三种括号识别算法括号识别算法是文本处理和编程中常用的一种算法,用于识别和处理括号的匹配关系。
在此,我将介绍三种常见的括号识别算法:栈算法、递归算法和有限自动机算法。
1.栈算法:栈算法是最常用的括号识别算法之一、该算法使用一个栈数据结构来存储左括号,并通过栈的特性来判断右括号是否与栈顶的左括号匹配。
算法步骤:-创建一个空栈,用于存储左括号。
-从左到右遍历文本中的每个字符。
-如果遇到左括号(如'{'、'['、'('),则将其入栈。
-如果遇到右括号(如'}'、']'、')'),则判断栈是否为空。
若为空,则该右括号无匹配的左括号,识别失败。
若非空,则取出栈顶的左括号,并判断右括号与栈顶左括号是否匹配。
若匹配,则继续遍历下一个字符;若不匹配,则识别失败。
-遍历结束后,若栈为空,则识别成功;若栈非空,则有左括号没有匹配的右括号,识别失败。
栈算法的时间复杂度为O(n),其中n为文本的长度。
2.递归算法:递归算法是另一种常见的括号识别算法。
该算法使用递归的方式来判断括号的匹配关系。
算法步骤:-从左到右遍历文本中的每个字符。
-如果遇到左括号(如'{'、'['、'('),则寻找与之匹配的右括号。
具体做法是,在遇到右括号之前,统计遇到的左括号的数量,直到左括号数量与右括号数量相等,并且右括号与最后一个遇到的左括号匹配。
若找到匹配的右括号,则继续遍历下一个字符;若不匹配,则识别失败。
-遍历结束后,如果找到了与每个左括号匹配的右括号,则识别成功;否则,识别失败。
递归算法的时间复杂度和栈算法类似,也是O(n)。
3.有限自动机算法:有限自动机算法是一种使用状态机的方式来识别括号的算法。
该算法使用有限状态机的转移来处理括号的匹配关系。
算法步骤:-定义括号匹配的有限状态机,包括起始状态、接受状态和转移规则。
python实现括号匹配
python实现括号匹配1.⽤⼀个栈【python中可以⽤List】就可以解决,时间和空间复杂度都是O(n)# -*- coding: utf8 -*-# 符号表SYMBOLS = {'}': '{', ']': '[', ')': '(', '>': '<'}SYMBOLS_L, SYMBOLS_R = SYMBOLS.values(), SYMBOLS.keys()def check(s):arr = []for c in s:if c in SYMBOLS_L:# 左符号⼊栈arr.append(c)elif c in SYMBOLS_R:# 右符号要么出栈,要么匹配失败if arr and arr[-1] == SYMBOLS[c]:arr.pop()else:return Falsereturn Trueprint(check("3 * {3 +[(2 -3) * (4+5)]}"))print(check("3 * {3+ [4 - 6}]"))2.# 存储左括号和右括号open_brackets = '([{<'close_brackets = ')]}>'# 映射左右括号便于出栈判断brackets_map = {')': '(', ']': '[', '}': '{', '>': '<'}# 对于每⼀⾏数据,进⾏如下判定若括号为左括号,加⼊栈,若括号为右括号,判断是否跟栈尾括号对应,若对应,弹出栈尾元素,若所有括号均正确闭合,则最后栈为空。
括号匹配实验报告
括号匹配实验报告实验报告课程名称:数据结构班级:实验成绩:实验名称:栈、队列、字符串和数组学号:批阅教师签字:实验编号:实验⼆姓名:实验⽇期:指导教师:组号:实验时间:⼀、实验⽬的(1)掌握栈、队列、串和数组的抽象数据类型的特征。
(2)掌握栈、队列、串和数组的抽象数据类型在计算机中的实现⽅法。
(3)学会使⽤栈、队列来解决⼀些实际的应⽤问题。
⼆、实验内容与实验步骤(1)实验内容:假设表达式中除了变量名、常量和运算符外,还可以允许两种括号:圆括号和中括号,其嵌套的次序随意,编写程序检验输⼊的表达式中括号的的顺序是否合法。
(2)描述抽象数据类型或设计的函数描述,说明为什么要使⽤这种抽象数据类型,并说明解决设想。
抽象数据类型或函数描述:⾸先定义了⼀个结构体并且声明为栈类型,在其中定义了空间基地址的指针、栈顶指针以及栈存储空间的⼤⼩。
之后设计了Creat _Stack的函数,⽤此函数来创建⼀个空栈,这样可以使⽤堆栈来实现括号匹配的功能,⼜设计了⼀个名为Stack_Full的函数了来判断栈是否已满,若栈未满才可继续之后的压栈功能,如果堆栈已满,则需要使⽤realloc来动态分配空间,扩⼤栈的存储空间。
我还设计了⼀个名为empty的函数,⽤它来判断堆栈是否为空,堆栈为空或不为空时分别返回0或1。
之后设计了名为push和pop的函数来实现括号的⼊栈和出栈,之后设计了名为Match的函数,来判断括号是否匹配,设计了名为clean的函数来清空堆栈,这样可以连续判断不同的多项式的括号是否匹配。
解决设想:对于本题,⾸先我使⽤了栈结构,利⽤栈中数据“先进后出”的特点来实现对括号是否匹配的检验。
实现过程基本如下:从左到右依次扫描多项式,如果遇到左括号便将左括号⼊栈,在所有左括号⼊栈之后便可以扫描到右括号,如果扫描到的右括号和栈顶的左括号可以匹配时,将左括号出栈,以此类推,最后判断栈是否为空,若为空,则括号匹配,否则括号不匹配。
数据结构13:括号匹配算法及C语言实现
数据结构13:括号匹配算法及C语⾔实现在编写代码的时候,经常会⽤到两种括号:圆括号 “()” 和⼤括号 “{}” 。
不管使⽤哪种括号,程序编译没有问题的其中⼀个重要因素就是所使⽤的括号是否能够匹配上.在编写程序时,括号可以嵌套,即: “({()})” 这种形式,但 “({)” 或者 “({}” 都不符合要求。
括号匹配项⽬要求:给出任意搭配的括号,判断是否匹配。
设计思路编写程序判断括号匹配问题的时候,使⽤栈结构会很容易:如果碰到的是左圆括号或者左⼤括号,直接压栈;如果碰到的是右圆括号或者右⼤括号,就直接和栈顶元素配对:如果匹配,栈顶元素弹栈;反之,括号不匹配;实现代码#include <stdio.h>#include <string.h>int top = -1; //top变量时刻表⽰栈顶元素所在位置void push(char *a, int elem){a[++top] = elem;}void pop(char *a){if (top == -1)return ;top--;}char visit(char * a){//调取栈顶元素,不等于弹栈,如果栈为空,为使程序不发⽣错误,返回空字符if (top != -1) {return a[top];} else {return'';}}int main(){char a[30];char bracket[100];printf("请输⼊括号序列:");scanf("%s", bracket);getchar();int length = (int)strlen(bracket);for (int i=0; i<length; i++) {//如果是左括号,直接压栈if (bracket[i] == '(' || bracket[i] == '{') {push(a, bracket[i]);}else{//如果是右边括号,判断与栈顶元素是否匹配,如果匹配,栈顶元素弹栈,程序继续运⾏;否则,发现括号不匹配,输出结果直接退出if (bracket[i] == ')') {if (visit(a) == '(') {pop(a);} else {printf("括号不匹配");return0;}} else {if (visit(a) == '{') {pop(a);} else {printf("括号不匹配");return0;}}}}//如果所有括号匹配完成,栈内为空,说明所有括号全部匹配成功if (top != -1) {printf("括号不匹配");} else {printf("括号匹配");}}运⾏结果:请输⼊括号序列:{}(){括号不匹配。
括号匹配检测实验报告(3篇)
第1篇实验名称:括号匹配检测实验目的:1. 理解括号匹配的基本原理。
2. 掌握使用栈进行括号匹配检测的方法。
3. 通过编程实现括号匹配检测功能。
实验时间:2023年X月X日实验地点:实验室实验器材:1. 计算机2. 编程软件(如Python、Java等)3. 文档编辑器实验内容:一、实验原理括号匹配检测是计算机科学中的一个基础问题,它涉及到字符串中括号的正确配对。
常见的括号包括圆括号()、方括号[]和花括号{}。
一个有效的括号序列是指,序列中的每个左括号都有一个对应的右括号,并且括号内的内容可以嵌套。
括号匹配检测通常使用栈(Stack)这一数据结构来实现。
栈是一种后进先出(Last In First Out,LIFO)的数据结构,适用于括号匹配检测的原因是括号的匹配顺序与它们出现的顺序相反。
二、实验步骤1. 设计算法:确定使用栈进行括号匹配检测的算法步骤。
2. 编写代码:根据算法步骤,编写实现括号匹配检测功能的代码。
3. 测试代码:使用不同的测试用例对代码进行测试,确保其正确性。
4. 分析结果:对测试结果进行分析,评估代码的性能和正确性。
三、实验代码以下是一个使用Python实现的括号匹配检测的示例代码:```pythondef is_balanced(s):stack = []bracket_map = {')': '(', ']': '[', '}': '{'}for char in s:if char in bracket_map.values():stack.append(char)elif char in bracket_map.keys():if not stack or bracket_map[char] != stack.pop(): return Falsereturn not stack测试用例test_cases = ["((()))", True"([{}])", True"({[}])", False"((())", False"()[]{}", True"([)]", False"(({[]}))", True"" True]for case in test_cases:print(f"Input: {case}, Output: {is_balanced(case)}")```四、实验结果与分析通过上述代码,我们对一系列测试用例进行了括号匹配检测。
栈c语言题目
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,在C语言中通常使用数组或链表来实现。
以下是一些关于栈的C语言题目:
1. 栈的定义和基本操作:定义一个栈数据结构,实现推入(push)、弹出(pop)、查看栈顶(peek)等基本操作。
2. 栈的应用:使用栈解决括号匹配问题,例如给定一个只包含'('、')'、'{'、'}'、'['、']'的字符串,判断字符串是否有效。
3. 逆波兰表达式求值:给定一个逆波兰表达式,利用栈计算表达式的值。
4. 浏览器前进后退功能的模拟:使用两个栈来模拟浏览器的前进和后退功能。
5. 最小值栈:设计一个栈,除了正常的push/pop操作外,还支持查询当前栈中的最小元素。
6. 有效的括号序列:给定一个只包含'('、')'、'{'、'}'、'['、']'的字符串,判断字符串是否为有效的括号序列。
7. 用栈实现队列:仅使用栈来实现队列的操作,如enqueue、dequeue等。
8. 括号的最大嵌套深度:给定一个只包含'('、')'、'{'、'}'、'['、']'的字符串,求出合法括号序列的最大嵌套深度。
9. 逆序对问题:给定一个数组,找出所有逆序对。
10. 汉诺塔问题:使用栈来解决经典的汉诺塔问题。
c语言符号配对思路
c语言符号配对思路在C语言中,符号配对是一种非常重要的概念。
它涉及到了各种符号、括号以及其他的配对符号。
在编写C语言程序时,要确保所有的符号都正确地配对使用,以避免出现语法错误和逻辑错误。
首先,了解C语言中的一些常见符号配对是非常重要的。
其中最常见的配对符号是括号。
在C 语言中,括号用于表示优先级和分组,主要包括圆括号、方括号和花括号。
在使用这些符号时,必须确保每个左括号都有一个匹配的右括号。
这种配对可以确保程序的逻辑正确性,并避免出现语法错误。
其次,理解C语言中不同类型符号的使用规则也是很重要的。
例如,圆括号主要用于函数调用和表达式求值,方括号用于数组的声明和索引访问,而花括号用于代码块的定义。
在使用这些符号时,要确保它们的使用方式是正确的,并且每个左符号都有一个匹配的右符号。
此外,在编写C语言程序时,可以采用一些技巧来帮助确保符号配对的正确性。
其中一个常用的技巧是使用缩进来标记代码块。
通过正确缩进代码,可以更容易地识别出代码块的起始和结束位置,从而更容易地对配对的符号进行匹配。
另一个技巧是使用编辑器自带的代码匹配功能,如自动匹配括号、方括号等符号。
这个功能可以帮助程序员更快速地找到和解决配对错误。
最后,编写程序时要养成良好的编码习惯。
代码风格应该统一一致,注释应该清晰明了。
这样可以更容易地发现和解决符号配对错误。
此外,注意在编写程序时进行代码测试和调试是非常重要的。
通过对程序进行全面的测试和调试,可以发现和解决可能存在的符号配对问题。
综上所述,正确的符号配对是编写C语言程序的关键要素之一。
只有当符号配对的正确性得到保证,程序才能具有正确的语法和逻辑。
通过理解不同类型符号的使用规则,采用一些技巧和良好的编码习惯,能够帮助程序员更好地处理符号配对问题,提高程序的质量和可靠性。
括号匹配检验
括号匹配检验利用栈编写满足下列要求的括号匹配检验程序:假设表达式中允许包含两种括号:圆括号和方括号,其嵌套的顺序随意,即([]())或[([][])]等为正确的格式,[(]或([())或(()])均为不正确的格式。
输入一个包含上述括号的表达式,检验括号是否配对。
Input第一行:输入一个包含圆括号或方括号、不超过80个字符的表达式串。
Output第一行:若输入表达式括号匹配,输出"matching"; 若不匹配,输出具体信息:"isn't matched pairs", 或"lack of left parenthesis"或"lack of right parenthesis"typedef char SElemType;#include"malloc.h"#include"stdio.h"#include"math.h"#include"process.h" // exit()#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等#define STACK_INIT_SIZE 10 // 存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 2 // 存储空间分配增量struct SqStack{SElemType *base; // 在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL SElemType *top; // 栈顶指针int stacksize; // 当前已分配的存储空间,以元素为单位}; // 顺序栈Status InitStack(SqStack &S){ S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));S.top=S.base;if(!S.base) return ERROR;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S){if(S.base==S.top) return TRUE;else return FALSE;}Status Push(SqStack &S,SElemType e){ if(S.top-S.base>=S.stacksize) {S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(STACK_INIT_SIZE+S.stacksize)*sizeof(SElemType)); if(!S.base) return ERROR;S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize=S.stacksize+STACK_INIT_SIZE;}*S.top=e;S.top++;return OK;}Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){ if(S.base==S.top) return ERROR;e=*--S.top;return OK;}void check(){ // 对于输入的任意一个字符串,检验括号是否配对SqStack s;SElemType ch[80],*p,e;if(InitStack(s)) // 初始化栈成功{//printf("请输入表达式\n");scanf("%s",ch);p=ch;while(*p) // 没到串尾switch(*p){case '(':case '[':Push(s,*p);p++;break; // 左括号入栈,且p++case ')':case ']':if(!StackEmpty(s)) // 栈不空{Pop(s,e); // 弹出栈顶元素if(*p==')'&&e!='('||*p==']'&&e!='[')// 弹出的栈顶元素与*p不配对{printf("isn't matched pairs\n");exit(ERROR);}else{p++;break; // 跳出switch语句}}else // 栈空{printf("lack of left parenthesis\n");exit(ERROR);}default: p++; // 其它字符不处理,指针向后移}if(StackEmpty(s)) // 字符串结束时栈空printf("matching\n");elseprintf("lack of right parenthesis\n");}}void main() {check(); }。
栈实现括号匹配的检验
数据结构C语言版 栈实现括号匹配的检验
P49
编译环境:Dev-C++ 4.9.9.2
日期:2011年2月12日
*/
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef char SElemType; // 栈的元素类型
#define STACK_INIT_SIZE 10 // 存储空间初始分配量
}
}
else // 栈空
{
printf("缺乏左括号\n");
return;
}
default: p++; // 其它字符不处理,指针向后移
}
if(StackEmpty(s)) // 字符串结束时栈空
#define STACKINCREMENT 2 // 存储空间分配增量
// 栈的顺序存储表示 P46
typedef struct SqStack
{
SElemType *base; // 在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL
SElemType *top; // 栈顶指针
(*S).top = (*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize += STACKINCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
// 这个等式的++ * 优先级相同,但是它们的运算方式,是自右向左
return 1;
}
// 若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e返回其值,并返回1;否则返回0。
括号匹配性检测C语言实现
括号匹配性检测C语⾔实现#include <stdio.h>#define SIMPLE_KUOHAO "(()1231qeqw)(@#$)"#define COMPLEX_KUOHAO "{(()[asd])}{{{{(((())))}}}}"int main(int argc, const char * argv[]){/*问题描述:假设⼀个算术表达式中可以包含三种括号:圆括号"(" 和")",⽅括号"["和"]"和花括号"{"和"}",且这三种括号可按任意的次序嵌套使⽤(如:…[…{…}…[…]…]…[…]…(…)…)。
编写判别给定表达式中所含括号是否正确配对出现的算法(已知表达式已存⼊数据元素为字符的顺序表中)。
思路分析:检验括号是否匹配的⽅法可以⽤“期待的急迫程度”这个概念来描述。
例如,考虑下列括号序列: [ ( [ ] [ ] ) ] 1 2 3 4 5 6 7 8 当计算机接受了第⼀个括号后,它期待着与其匹配的第⼋个括号的出现,然⽽等来的却是第⼆个括号,此时第⼀个括号“[”只能暂时靠边,⽽迫切等待与第⼆个括号相匹配的、第七个括号“)”的出现,类似地,因等来的是第三个括号“[”,其期待匹配的程度较第⼆个括号更急迫,则第⼆个括号也只能靠边,让位于第三个括号,显然第⼆个括号的期待急迫性⾼于第⼀个括号;在接受了第四个括号之后,第三个括号的期待得到满⾜,消解之后,第⼆个括号的期待匹配就成为当前最急迫的任务了,……依此类推。
很显然,这样的⼀个处理过程和栈的特点⾮常吻合,因此,这个问题可以⽤栈来解决。
解决思路: 1.在算法中设置⼀个栈,每次读⼊⼀个括号; 2.若是右括号,则或者使置于栈顶的最急迫的期待得以消解,此时将栈顶的左括号弹出;或者是不合法的情况,此时将右括号压⼊; 3.若是左括号,则作为⼀个新的更急迫的期待压⼊栈中,⾃然使原有的在栈中的所有未消解的期待的急迫性都降低⼀级; 4.在算法的开始和结束时,栈应该为空。
C语言实现括号匹配的方法
C语⾔实现括号匹配的⽅法1 要求编写程序检查该字符串的括号是否成对出现,⽽且不能交叉出现。
输⼊:⼀个字符串,⾥边可能包含“()”、"{}"、“[]”三种括号,“#”结束输出:成功:代表括号成对出现并且嵌套正确失败:未正确使⽤括号字符。
2 分析⽤⼀个栈,就能解决该问题,左括号栈顶字符必须和第⼀个⼊栈的右括号字符匹配。
栈介绍:栈是⼀种特殊的线性表,仅能在线性表的⼀端操作。
栈的特性:后进先出(LIFO)由于正在学数据结构,于是栈的定义与操作都是⾃⼰编写的,为了巩固概念3 代码#include<stdio.h>#include <malloc.h>#define STACK_INT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10#define bool int //⾃定义bool变量#define SElemType chartypedef struct {SElemType *base; //栈基地址SElemType *top; //栈顶地址int stacksize;} SqStack;//------基本操作的算法描述------//构建⼀个空栈bool InitStack(SqStack *S) {S->base = (SElemType *) malloc(STACK_INT_SIZE * sizeof(SElemType)); //开辟新的空间if (!S->base) return 0; //开辟失败返回0S->top = S->base;S->stacksize = STACK_INT_SIZE;return 1;}//若栈不为空,返回栈顶元素,并返回true 否则返回 falsebool GetTop(SqStack S) {if (S.top == S.base) return 0;return *(S.top - 1);}//插⼊元素为新的栈顶元素bool Push(SqStack *S, SElemType e) {if (S->top - S->base >= S->stacksize) //如果栈满需要增加空间{S->base = (SElemType *) realloc(S->base, (S->stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));if (!S->base) return 0;S->top = S->base + S->stacksize;S->stacksize += STACKINCREMENT;}*(S->top++) = e;return 1;}//若栈不为空,则删除栈顶元素,⽤e返回其值,返回true,否则返回falsebool Pop(SqStack *S, SElemType *e) {if (S->top == S->base) return 0;*e = *(--S->top);return 1;}//检查括号字符在字符集中的位置int CheckChar(char c, char OP[]) {int i;for (i = 0; i < 3; i++)if (c == OP[i])return i;return 999;}int main() {SqStack OPTR;InitStack(&OPTR);Push(&OPTR, '#');printf("输⼊括号以“#”结尾\n");char c;c = getchar();int m = 1; //判断最终是否完全匹配完全匹配值为1,否则为0char OP1[] = {'[', '(', '{'}; //前置括号字符集char OP2[] = {']', ')', '}'}; //后置括号字符集while (c != '#') {if (CheckChar(c, OP1) < 3) {Push(&OPTR, c);c = getchar();} else {if (CheckChar(GetTop(OPTR), OP1) == CheckChar(c, OP2)) {//如果需要检验的两个符号在前置和后置括号集中的位置相同则表⽰配对成功//例如[和],[在前置括号集中的位置1,]在后置括号集中的位置1,所以匹配成功Pop(&OPTR, &c);c = getchar();continue;} else {m = 0;break;}}}if (GetTop(OPTR) != c)m = 0;if (m == 1)printf("\n括号完全匹配!");else printf("\n括号匹配失败!");return 0;}到此这篇关于C语⾔实现括号匹配的⽅法的⽂章就介绍到这了,更多相关C 实现括号匹配内容请搜索以前的⽂章或继续浏览下⾯的相关⽂章希望⼤家以后多多⽀持!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
//本程序以经亲测,在VS2008中复制即可实现。
// Stack_made_by_zrz.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//括号匹配问题。
利用栈来解决一个字符串之中使用的括号是否匹配的问题。
/*
在表达式中,相同类型的括号(包括:()、[ ]、{})是成对出现的,并且当括号在表达式中嵌套时,不允许出现交叉现象。
检验括号匹配的方法,就是对给定的字符串依次检验:若是左括号,入栈;若是右括号,出栈一个左括号判断是否与之匹配;
是其他字符,不检验。
检验到字符串尾,还要检查栈是否为空。
只有栈空,整个字符串才是括号匹配的。
*/
#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
using namespace std;
#define stacksize 100 //定义栈的空间大小
struct stack{ //定义栈的结构体
char strstack[stacksize];//定义栈的存储格式为字符型
int top; //定义栈的栈顶变量
};
void InitStack(stack &s){ //定义一个新栈s,初始化栈顶为-1
s.top = -1;
}
char Push(stack &s, char a){ //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
return 0;
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
return a;
}
char Pop(stack &s ){ //出栈操作
if (s.top == -1) //当栈顶为-1时,栈空
return 0;
char a = 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--;
return a;
}
int Empty(stack &s,int re){ //定义判断栈是否为空的函数
if(s.top==-1)
return 1;//栈为空时返回值为
else
return 0;//栈不为空时返回值为
}
int Check(char* str){ //检验括号是否匹配的函数
stack s;
InitStack(s);
int strn = strlen(str); //定义字符串长度为strn
for (int i=0;i<strn;i++){
char a=str[i];
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)!='(')
return 0;
break;
case'}':
if(Pop(s)!='{')
return 0;
break;
case']':
if(Pop(s)!='[')
return 0;
break;
}
}
int re=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)
return 1; //栈为空
else
return 0; //栈不为空,有左括号,即存在'('或'['或'{'未匹配
}
void main() //主函数
{
char str[100]; //定义一个单字符型数组以储存键盘输入的字符串。
cout<<"请您输入一个长度小于的字符串:"<<endl;
cin>>str; //从键盘输入字符存储到字符数组中,有输入则继续。
int re=Check(str);
if (re==1)
cout<<"您输入的字符串中的括号完全匹配!"<<endl;
else if(re==0)
cout<<"您输入的字符串中的括号不匹配!"<<endl;
}。