2011信息安全数据结构实验1

实验二栈的应用－括号匹配

一、实验目的

1、掌握STL中栈的基本使用

2、练习使用栈进行程序编写

二、实验内容

题目一：STL

下面代码使用STL中的栈进行序列的反转，请修改好下面代码中的语法错误，编译运行

#include

int main( )

/* Pre: The user supplies an integer n and n decimal numbers.

Post: The numbers are printed in reverse order.

Uses: The STL class stack and its methods */

{

int n;

double item;

stack numbers; // declares and initializes a stack of numbers

cout << " Type in an integer n followed by n decimal numbers."

<< endl

<< " The numbers will be printed in reverse order."

<< endl;

cin >> n;

for (int i = 0; i < n; iCC) {

cin >> item;

numbers.push(item);

}

cout << endl << endl;

while (!numbers.empty( )) {

cout << numbers.top( ) << " ";

numbers.pop( );

}

cout << endl;

}

提示：

（1）由于程序是用了STL（标准模板库，可以简单的看成是一个函数库，在其中有各种有用的类、函数和算法），栈在其中有实现。栈在STL中的实现用到了类模板，也就是说其栈

是独立于类型的，模板提供参数化类型，也就是能将类型名作为参数传递给接收方来建立类或函数。比如stack numbers;中就是声明了一个栈，这个栈中存放的数据类型为double。（2）要使用c++的输入输出需要加上几行语句如下，因为cout和cin是在命名空间std中的：#include

using namespace std;

题目二：括号匹配

使用STL中的栈编写程序，实现算术表达式中的括号匹配（有能力的同学可以同时进行小括号，大括号，中括号的匹配）

注意：

（1）配对的算术表达式中左右括号的数目应相等

例如：表达式（a+b））和a+b）中的括号不配对

（2）对的算术表达式中每一个左括号都一定有一个右括号与之匹配，并且一定是先出现左括号，才能有右括号

例如：表达式）a+b（+c和（b+a））+（c+d也属于不配对的情况

算法提示：

方式是先创建一个存放左括号的空栈，并将“#”作为栈底元素。顺序扫描表达式，当遇到非括号时，继续扫描，遇到“（”时，进栈，而遇到“）”时，与栈顶元素比较，如果括号匹配，栈顶元素退栈，继续扫描表达式，否则，报错退出。

括号配对检查的原则是：对表达式从左向右扫描。当遇到左括号时，左括号入栈；而遇到右括号时，首先将栈中的栈顶元素弹出栈，再比较弹出元素是否与右括号匹配，如果两者匹配，则操作继续；否则，检查出错，打印“no”，并停止操作。当表达式全部扫描完后，如果栈顶元素为“#”，说明括号作用层次嵌套正确，打印“yes”，并停止操作。

附录：STL中栈的使用

#pragma warning(disable:4786)

#include

#include

using namespace std ;

typedef stack STACK_INT;

int main()

{

STACK_INT stack1;

cout << "stack1.empty() returned " <<

(stack1.empty()? "true": "false") << endl; // Function 3

cout << "stack1.push(2)" << endl;

stack1.push(2);

if (!stack1.empty()) // Function 3 cout << "stack1.top() returned " <<

stack1.top() << endl; // Function 1

cout << "stack1.push(5)" << endl;

stack1.push(5);

if (!stack1.empty()) // Function 3 cout << "stack1.top() returned " <<

stack1.top() << endl; // Function 1

cout << "stack1.push(11)" << endl;

stack1.push(11);

if (!stack1.empty()) // Function 3 cout << "stack1.top() returned " <<

stack1.top() << endl; // Function 1

// Modify the top item. Set it to 6.

if (!stack1.empty()) { // Function 3 cout << "stack1.top()=6;" << endl;

stack1.top()=6; // Function 1 }

// Repeat until stack is empty

while (!stack1.empty()) { // Function 3 const int& t=stack1.top(); // Function 2

cout << "stack1.top() returned " << t << endl;

cout << "stack1.pop()" << endl;

stack1.pop();

}

}

运行结果：

stack1.empty() returned true

stack1.push(2)

stack1.top() returned 2

stack1.push(5)

stack1.top() returned 5

stack1.push(11)

stack1.top() returned 11

stack1.top()=6;

stack1.top() returned 6