括号匹配的检查 课程设计

衡阳师范学院

《C语言数据结构》

课

程

设

计

报

告

题目：括号匹配的检验

班级： 1 1 0 1

学号：

作者姓名：

指导教师：

2012年11月

目录

1设计题目与要求 (3)

1.1实验目的 (3)

1.2问题描述 (3)

1.3设计要求 (3)

2总体设计思想及相关知识 (3)

2.1总体设计思想 (3)

2.2开发环境与工具 (4)

3功能设计 (4)

3.1 抽象数据类型的定义 (4)

3.2 栈的基本运算 (4)

3.3栈的基本操作的实现 (4)

3.4模块流程图 (6)

4源程序代码 (6)

5测试及结果 (9)

6总结 (11)

7小组成员任务分配 (11)

参考文献 (12)

1．设计题目与要求

1.1实验目的

通过对括号匹配的检验的程序设计编写，深入了解和掌握栈的使用，了解栈先进后出的特点，掌握栈的表示和实现。

1.2问题描述

假设表达式中允许包括两种括号: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(()]）均为不正确的格式。检验括号是否匹配的方法可用“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，类似的，因等来的第三个括号，其期待的匹配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成了当前最急迫的任务了，······，依次类推。可见，这个处理过程恰与栈的特点相吻合。

1.3设计要求

读入圆括号和方括号的任意序列，输出“匹配”或“此串括号匹配不合法”。2．总体设计思想及相关知识

2.1总体设计思想

最内层（最迟出现）的左括号必须与最内层（最早出现）的同类右括号匹配，它最期待着急迫的配对。配对之后，期待得以消除。因此为左括号设置一个栈，置于栈顶的左括号期待配对的急切程度最高。另外，在算法的开始和结束时，栈都应该是空的。例如：[()[]]、 ([{}]) 、{([]]}

2.2开发环境与工具

系统平台：Windows应用程序

实现语言：C语言

开发工具：VC++6.0

3．功能设计

3.1抽象数据类型的定义

堆栈的定义：栈（Stack）是限定只能在表的一端进行插入和删除操作的线性表。在表中，允许插入和删除的一端称作"栈顶(top)"，不允许插入和删除的另一端称作"栈底(bottom)" 。

3.2栈的基本运算

（1）栈初始化：Init_Stack(s)。操作结果是构造了一个空栈。

（2）判栈空：Empty_Stack(s)。操作结果是若s为空返回1，否则返回为0. （3）入栈：Push_Stack(s,x)。操作结果是在栈s的顶部插入一个新的元素x，x 成为新的栈顶元素，栈发生变化。

（4）出栈：Pop_Stack(s)。在栈s存在且非空的情况下，操作结果是将栈s的顶部元素从栈中删除，栈中少了一个元素，栈发生变化。

（5）读栈顶元素：Top_Stack(s)。在栈s存在且非空的情况下，操作结果是读栈顶元素，栈不变化。

3.3栈的基本操作的实现

(1）置空栈（首先建立栈空间，然后初始化栈顶指针）

SeqStack * Init_Stack()

{

SeqStack *s;

s=( SeqStack *)malloc(sizeof(SeqStack ));

s->top=-1;return s;

}

(2)判空栈

int Empty_Stack(SeqStack *s)

{

If(s->top==-1) return 1;

Else return 0;

}

(3)入栈

int Push_Stack(SeqStack *s,datatype x)

{

if(s->top==MAXSIZE-1) return 0; //栈满不能入栈else{s->top++;

s->data[s->top]=x;

return 1;}

}

(4)出栈

int Pop_Stack(SeqStack *s,datatype *x)

{

if (Empty_Stack(s)) return 0; //栈空不能出栈

else {*x=s->data[s->top]; //栈顶元素存入*x，返回s->top--;

return 1;}

}

(5)取栈顶元素

datatype Top_Stack(SeqStack *s)

{

if (Empty_Stack(s)) return 0; //栈空else return(s->data[s-top]);

}

3.4模块流程

4.源程序代码

#include

#include

#define MAXSIZE 100

typedef char datatype;

struct SeqStack

{

datatype data[MAXSIZE];