数据结构实验表达式括号匹配配对判断问题分析

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卡特兰数在数据结构中的应用

卡特兰数在数据结构中的应用

卡特兰数在数据结构中的应用卡特兰数是一种在组合数学中广泛应用的数列,它在数据结构中也有着重要的应用。

卡特兰数可以用来表示许多问题的解决方案数量,特别是那些涉及到组合和排列的问题。

在本文中,我们将介绍卡特兰数在数据结构中的一些常见应用。

一、括号匹配问题在许多编程语言中,括号匹配是一种常见的问题。

给定一个字符串,判断其中的括号是否匹配。

例如,对于字符串"(())",括号是匹配的;而对于字符串"(()",括号是不匹配的。

使用卡特兰数可以解决这个问题。

假设有n对括号,我们可以将问题转化为在一个n*n的网格中,从左下角走到右上角的路径数量。

其中,每一步可以向上一格或向右一格,并且不能超过对角线。

通过计算卡特兰数C(n),我们可以得到括号匹配的解决方案数量。

例如,对于2对括号,即n=2,卡特兰数C(2)=2,表示存在两种括号匹配的方式,即"(())"和"()()"。

二、二叉搜索树的种类数量在二叉搜索树(Binary Search Tree)中,左子树的节点值都小于根节点的值,右子树的节点值都大于根节点的值。

给定n个节点,求不同的二叉搜索树的种类数量。

使用卡特兰数可以解决这个问题。

假设有n个节点,我们可以选择其中一个节点作为根节点,然后将剩余的节点分成左子树和右子树。

左子树可以有0到n-1个节点,右子树则有n-1到0个节点,因此可以使用递归的方式计算左子树和右子树的种类数量。

通过计算卡特兰数C(n),我们可以得到二叉搜索树的种类数量。

例如,对于3个节点,即n=3,卡特兰数C(3)=5,表示存在5种不同的二叉搜索树。

三、凸多边形的三角剖分数量在计算几何中,凸多边形是指所有内角都小于180度的多边形。

给定一个凸多边形,求其可以进行的三角剖分数量。

使用卡特兰数可以解决这个问题。

假设有n个顶点,我们可以选择其中一个顶点作为剖分的起点,然后将剩余的顶点分成两个子多边形,分别递归计算其三角剖分数量。

数据结构 括号排序

数据结构 括号排序

2
pos = 1
1
pos = 0
( [
0
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2
pos = 1
1
pos = 0
( [
0
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2 1
pos = 0
0
pos = 1
[
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
借助于数组顺序处理表达式 中的每个括号,遇到左括号依 次存入数组,遇到右括号,则 与数组最上部的左括号匹配, 如果发现括号匹配错误,则终 止检测过程。如果匹配成功, 则将顶部的左括号移走。继续 往下…,一直到最后一个括号
2 1 0
pos = 1
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2 1 0 pos = 1 pos = 0
2 1 0
[
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2
pos = 1
1
pos = 0
( [
0
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2
pos = 1
1
pos = 0
( [
0
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -
2 1
pos = 0
0
(
pos = 1
A×[ (B-C) + (D-E) ] / (F + G) × - -

括号匹配栈实验报告

括号匹配栈实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过编写程序实现括号匹配功能,加深对栈数据结构原理的理解和应用。

通过实验,掌握栈的基本操作,如入栈、出栈、判断栈空等,并学会利用栈解决括号匹配问题。

二、实验原理1. 栈是一种后进先出(LIFO)的线性数据结构,它只允许在栈顶进行插入和删除操作。

2. 括号匹配问题是指在一个字符串中,判断左右括号是否成对出现,且对应匹配。

3. 在解决括号匹配问题时,可以使用栈来存储遇到的左括号,并在遇到右括号时进行匹配。

如果栈为空或括号不匹配,则判断为无效括号。

如果栈为空,表示括号匹配正确,否则表示不匹配。

三、实验内容1. 定义栈结构体,包括栈的最大容量、栈顶指针、栈底指针、栈元素数组等。

2. 编写栈的基本操作函数,如初始化、入栈、出栈、判断栈空等。

3. 编写括号匹配函数,利用栈实现括号匹配功能。

4. 编写主函数,接收用户输入的字符串,调用括号匹配函数进行判断,并输出结果。

四、实验步骤1. 定义栈结构体和栈的基本操作函数。

```c#define MAX_SIZE 100typedef struct {char data[MAX_SIZE];int top;} Stack;void InitStack(Stack s) {s->top = -1;}int IsEmpty(Stack s) {return s->top == -1;}void Push(Stack s, char x) {if (s->top == MAX_SIZE - 1) { return;}s->data[++s->top] = x;}char Pop(Stack s) {if (s->top == -1) {return '\0';}return s->data[s->top--];}```2. 编写括号匹配函数。

```cint BracketMatch(char str) {Stack s;InitStack(&s);while (str) {if (str == '(' || str == '[' || str == '{') {Push(&s, str);} else if (str == ')' || str == ']' || str == '}') {if (IsEmpty(&s)) {return 0; // 不匹配}char c = Pop(&s);if ((c == '(' && str != ')') || (c == '[' && str != ']') || (c == '{' && str != '}')) {return 0; // 不匹配}}str++;}return IsEmpty(&s); // 栈为空,匹配成功}```3. 编写主函数。

3-1-数据结构——从概念到C++实现(第3版)-王红梅-清华大学出版社

3-1-数据结构——从概念到C++实现(第3版)-王红梅-清华大学出版社

打印缓冲区
【问题】 多个用户共享打印机,保证打印功能。 【想法】 先来先服务原则,设置打印缓冲区,先送到缓冲区的先打印。
数 据 结 构 ( 从 概 念 到 实 现 ) 清 华 大 学 出 版 社
如何保存等待打印的文件?
用队列保存
在实际问题的处理过程中,有些数据具有先到先处理的特点
随处可见的队列
数 据 结 构 ( 从 概 念 到 实 现 ) 清 华 大 学 出 版 社
华 大 学



华 大 学



第三章 v 栈和队列
3-1-2 队列的提出
银行排队问题
【问题】 银行个人储户的储蓄业务。 【想法】 先来先服务原则,模拟排队,储户叫号后排在队尾,窗口顺次叫号。
数 据 结 构 ( 从 概 念 到 实 现 )


如何保存正在等待的储户顺序?
大 学



用队列保存
在实际问题的处理过程中,有些数据具有先到先处理的特点
如何保存调用位置?

A
据 结


( 从

函 数
B
D
念 到 实 现
main
E
) 清
华ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
大 学



用栈保存,返回最后进栈的位置
在实际问题的处理过程中,有些数据具有后到先处理的特点
Office的撤销机制
人生无法后悔,所以且行且珍惜! 计算机后悔很容易,所以大胆往前走!
数 据 结 构 ( 从 概 念 到 实 现 ) 清 华 大 学 出 版 社
(23)10 = (10111)2

实验03:堆栈应用括号匹配实验报告

实验03:堆栈应用括号匹配实验报告
Integer /= radix;
}
while(!StackEmpty(IntegerStack))
{
Pop(IntegerStack,e);
if(radix <= 10)
cout<<e;
else
Tran(e);
}
cout<<".";
InitQueue(DecimalQueue);
i = 3;
while(i)
Q.front = Q.rear = 0;
return true;
}
bool EnQueue(SqQueue &Q,int e)
{
Q.base[Q.rear] = e;
Q.rear++;
return true;
}
bool DeQueue(SqQueue &Q,int &e)
{
if(Q.front == Q.rear)
2、算法
顺序扫描算术表达式
若算术表达式扫描完成,此时如果栈空,则正确返回(0);如果栈未空,说明左括号多于右括号,返回(-3)
从算术表达式中取出一个字符,如果是左括号(‘(‘或‘[‘或 ‘{‘),则让该括号进栈(PUSH)
如果是右括号(‘)‘或‘]‘或 ‘}‘):
2、如果栈为空,则说明右括号多于左括号,返回(-2)
}
bool Pop(SqStack &S,int &e)
{
if(S.top == S.base)
return false;
e = *--S.top;
return true;
}
bool StackEmpty(SqStack &S)

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。

(1)判断一个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。

(1)判断一个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。

(1)判断⼀个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef char datatype;#define maxsize 64typedef struct{datatype data[maxsize];int top;}seqstack;int match(char exp[],int n){char st[maxsize]; //设置⼀个栈,⽤来存放扫描表达式中的括号int top=-1,i=0,tag=1;while(i<n&&tag==1){if(exp[i]=='('||exp[i]=='['||exp[i]=='{') //遇到'(''[''{',则将其⼊栈{top++;st[top]=exp[i];}if(exp[i]==')') //遇到')',若栈顶是'(',则继续处理,否则以不配对返回if(st[top]=='(') top--;else tag=0;if(exp[i]==']')if(st[top]=='[') top--;else tag=0;if(exp[i]=='}')if(st[top]=='{') top--;else tag=0;i++;}if(top>=0) tag=0; //若栈不空,则不配对return tag;}main(){int tag,i;char exp[7]={'(','+','(','2','-','4',')'};// printf("请输⼊⼀个算式表达式:\n");// for(i=0;i<7;i++)// exp[i]=getchar();tag=match(exp,7);if(tag)printf("算式表达式中的开括号和闭括号配对。

数据结构算法——判断表达式中的括号是否匹配

数据结构算法——判断表达式中的括号是否匹配

数据结构算法——判断表达式中的括号是否匹配元旦三天假,闲着没事⼲,就想着复习⼀下学数据结构时的那些算法吧。

本来是想⽤C语⾔来写的,⽆奈啊,三四年没⽤C了,基本上忘光光,还是⽤C#来写吧,⽽且.Net基类库中已经有了栈、队列等的实现,直接拿来⽤⽤吧。

第⼀个算法是⽤来判断表达式中的括号(仅限⼩括号)是否匹配的。

(其实哥很想找个妹⼦出去约会啊,不想复习神马算法啊,可惜的是找不到妹⼦,哭死)对于表达式中的括号是否匹配,不能仅仅通过统计左括号'('出现的次数和右括号')'出现的次数是否相等来实现,“a*)b+c(”这样的表达式中的括号显然是不匹配的。

检验括号是否匹配最常见的⽅法是借助于栈这种数据结构,从左到右逐个字符扫描表达式,碰到左括号"("则压⼊栈中(push),碰到右括号")"则弹出栈顶元素(pop)如果栈为空,则匹配失败。

字符串扫描完成后,如果栈为空,则匹配成功,否则匹配失败。

代码如下:public static class AlgorithmAboutStack{///<summary>///此⽅法⽤于判断输⼊的表达式中的括号是否匹配,即左括号的个数与右括号是否相等///</summary>///<param name="expression">输⼊的表达式</param>///<returns></returns>public static bool IsBracketMatch(string expression){if (string.IsNullOrEmpty(expression)){throw new ArgumentException();}Stack<char> leftBrackets = new Stack<char>();foreach (char c in expression){if (c=='('){leftBrackets.Push(c);}if (c==')'){if (leftBrackets.Count==0){return false;}else{leftBrackets.Pop();}}}return leftBrackets.Count == 0;}}。

《数据结构》应用题参考习题

《数据结构》应用题参考习题

《数据结构》应用题参考习题数据结构是计算机科学中的一门基础课程,它主要研究数据的组织、存储和管理方式,以及不同数据结构对算法执行效率的影响。

在实际应用中,数据结构起到了至关重要的作用。

本文将介绍一些《数据结构》的应用题,并给出相应的参考习题。

一、栈的应用题1. 符号匹配问题问题描述:给定一个字符串,在其中包含了一些圆括号"()"、方括号"[]"和花括号"{}",判断字符中的括号是否匹配。

例题:判断字符串"{[()]()}"是否匹配。

解题思路:利用栈的先进后出特点,遍历字符串中的每个字符。

如果是左括号,则入栈;如果是右括号,则判断栈顶元素是否与之匹配。

参考习题:编写一个程序,实现括号匹配的功能,并输出匹配结果。

二、队列的应用题1. 循环队列的应用问题描述:设计一个循环队列,实现入队、出队等基本操作。

解题思路:利用数组实现循环队列,需要设置一个队头指针front和一个队尾指针rear。

入队操作时,将元素添加到rear位置;出队操作时,返回front位置元素,并将front后移。

参考习题:实现一个循环队列,并进行相关操作的测试。

三、链表的应用题1. 单链表反转问题描述:给定一个单链表,将其反转。

例题:将链表1->2->3->4->5反转为5->4->3->2->1。

解题思路:利用三个指针prev、cur和next,依次遍历链表,并修改指针指向实现链表的反转。

参考习题:编写一个程序,实现单链表反转,并输出反转后的链表。

四、树的应用题1. 二叉树的遍历问题描述:给定一个二叉树,实现它的前序遍历、中序遍历和后序遍历。

解题思路:分别使用递归和迭代的方式实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历。

参考习题:编写一个程序,实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历,并输出遍历结果。

五、图的应用题1. 图的最短路径问题描述:给定一个有向图,求两个顶点之间的最短路径。

编写一个括号匹配的检验的程序实习报告

编写一个括号匹配的检验的程序实习报告

编写一个括号匹配的检验的程序实习报告在计算机科学领域,括号匹配是一个常见的问题。

括号匹配指的是在一个字符串中,所有的括号都必须正确地成对出现。

如果所有的括号都能正确地匹配,那么该字符串是合法的;否则,该字符串是非法的。

在本次程序实习中,我设计并实现了一个括号匹配的检验程序。

首先,我对括号匹配的问题进行了深入的研究和分析。

我发现,括号匹配问题可以通过使用栈来解决。

栈是一种遵循后进先出原则的数据结构,在括号匹配问题中非常适用。

我使用了一个栈来存储左括号,并在遍历字符串时进行匹配操作。

接下来,我实现了一个简单而高效的括号匹配检验程序。

该程序可以接收一个字符串作为输入,并判断该字符串中的括号是否匹配。

我使用了编程语言(例如C++或Python)来实现该程序,具体的实现细节如下:1. 首先,我创建了一个空栈,用来存储左括号。

2. 然后,我遍历输入的字符串,逐个检查每个字符。

3. 如果当前字符是左括号(例如'('、'{'或'['),则将其推入栈中。

4. 如果当前字符是右括号(例如')'、'}'或']'),则检查栈是否为空。

如果栈为空,则字符串中的右括号没有相应的左括号,该字符串是非法的;如果栈不为空,则将栈顶的左括号弹出并与当前的右括号进行匹配。

如果两个括号不匹配,那么该字符串是非法的。

5. 最后,当遍历完整个字符串后,检查栈是否为空。

如果栈为空,则说明所有的左括号都有相应的右括号,该字符串是合法的;如果栈不为空,则说明字符串中存在未匹配的左括号,该字符串是非法的。

通过实现这个括号匹配的检验程序,我学到了许多关于栈的知识和算法设计的技巧。

此外,我也加深了对括号匹配问题的理解和掌握。

通过编写和调试这个程序,我提高了自己的编程能力和解决问题的能力。

总的来说,本次括号匹配的检验程序实习让我深入了解了括号匹配问题,并通过实际动手编写代码来解决这个问题。

NOI题库2.2括号匹配分析与题解(C )

NOI题库2.2括号匹配分析与题解(C  )
{ S[left[j]] = S[i] = ' '; //设空 j--; //找上一个左括号
} else
S[i] = '?'; //未匹配
} else
S[i] = ' '; //其他字符设空
} cout << S << endl; //输出(已修改后的S)
}
精选课件
对吗?
如果“(”下标从left[0]开始存储,当第 一个“(”匹配完后,j = -1,就会出现下标越 界!!!
只要修改一句:
left[j++] = i;
left[++j] = i;
完成。
精选课件
本算法时间复杂度O(n) 本题相当于普及组1~2题难度
Thanks for watching.
精选课件By yjp源自Sample output
((ABCD(x)
$$
)(rttyy())sss)(
?
?$
精选课件
问题分析
本题大致意思就是,对给定的多个字符 串,输出其中无法匹配的括号标记(左括号 “$”,右括号“?”),其他字符输出空格,且 位置严格按照原串。
所以最重要的就是找出无法匹配的括号 并标记。
精选课件
问题分析
输出输入包括多组数据每组数据一行包含一个字符串只包含左右括号和大小写字母字符串长度不超过100输入对每组输出数据输出两行第一行包含原始输入字符第二行由
NOI题库 2.2-括号匹配
精选课件
问题描述
在某个字符串(长度不超过100)中有 左括号、右括号和大小写字母;规定(与常 见的算数式子一样)任何一个左括号都从内 到外与在它右边且距离最近的右括号匹配。 写一个程序,找到无法匹配的左括号和右括 号,输出原来字符串,并在下一行标出不能 匹配的括号。不能匹配的左括号用“$”标注, 不能匹配的右括号用“?”标注。

括号配对问题实验报告(3篇)

括号配对问题实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本研究旨在探讨括号配对问题(Balanced Parentheses Problem)的解决策略,分析不同背景知识、认知风格和问题解决经验对括号配对问题解决的影响,以期为相关教学和实践提供参考。

二、实验背景括号配对问题是一种典型的逻辑推理问题,主要考察个体对括号结构的理解和运用能力。

在计算机科学、数学、逻辑学等领域中,括号配对问题具有广泛的应用。

然而,由于括号配对问题的复杂性,许多人难以在短时间内解决此类问题。

因此,研究括号配对问题的解决策略具有重要的理论意义和实际应用价值。

三、实验方法1. 实验对象:选取60名大学生作为实验对象,随机分为三组,每组20人。

其中,A组为计算机科学专业学生,B组为数学专业学生,C组为非计算机及数学专业学生。

2. 实验材料:设计50道括号配对问题,分为易、中、难三个难度级别,每级各15道题。

3. 实验步骤:(1)对实验对象进行分组;(2)对实验对象进行括号配对问题解决能力测试,包括易、中、难三个难度级别的题目;(3)收集实验数据,分析不同背景知识、认知风格和问题解决经验对括号配对问题解决的影响。

四、实验结果与分析1. 不同背景知识对括号配对问题解决的影响A组学生在易、中、难三个难度级别的括号配对问题解决中均优于B组和C组。

这说明计算机科学专业学生在括号配对问题解决方面具有明显优势。

2. 认知风格对括号配对问题解决的影响在易、中、难三个难度级别的括号配对问题解决中,A组和B组学生的直觉型认知风格与逻辑型认知风格无明显差异。

然而,C组学生的直觉型认知风格在易、中、难三个难度级别的括号配对问题解决中均低于逻辑型认知风格。

3. 问题解决经验对括号配对问题解决的影响A组和B组学生在易、中、难三个难度级别的括号配对问题解决中均优于C组。

这说明问题解决经验在括号配对问题解决中具有重要作用。

五、结论与建议1. 结论(1)括号配对问题解决能力与个体背景知识、认知风格和问题解决经验密切相关;(2)计算机科学专业学生在括号配对问题解决方面具有明显优势;(3)问题解决经验在括号配对问题解决中具有重要作用。

C语言实验二、括号匹配

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。

括号匹配的检验

括号匹配的检验

括号匹配的检验在我们日常的编程、数学运算以及各种文本处理中,括号匹配是一个非常重要的概念。

它看似简单,但却在很多场景中起着关键的作用。

如果括号匹配出现错误,可能会导致整个表达式的含义产生偏差,甚至无法正常计算或理解。

那么,什么是括号匹配呢?简单来说,就是在一个给定的字符串中,检查左括号(如“(”“{”“”)和相应的右括号(如“)”“}”“”)的数量是否相等,并且它们的出现顺序是否正确。

为了更好地理解括号匹配的检验,我们先来看一些常见的例子。

比如在数学表达式“(2 + 3) (4 1)”中,括号的使用是正确的,左括号和右括号数量相等,并且嵌套的顺序也没有问题。

但如果是“(2 + 3 (4 1)”,这就是一个不匹配的情况,因为缺少了对应的右括号。

在编程中,括号匹配的错误可能会导致语法错误,让程序无法正常运行。

比如在许多编程语言中,如果我们写了一个函数调用“func(1, 2)”,但忘记了后面的右括号,编译器就会报错。

那么,如何进行括号匹配的检验呢?一种常见的方法是使用栈这种数据结构。

栈就像是一个只能从一端进出的容器,遵循“后进先出”的原则。

我们从字符串的开头开始逐个字符地进行检查。

当遇到左括号时,就把它压入栈中。

当遇到右括号时,就从栈中弹出一个元素。

如果弹出的左括号与当前的右括号能够匹配,那就继续检查下一个字符;如果不能匹配,或者栈已经为空但还遇到了右括号,那就说明括号不匹配。

比如说,对于字符串“{()}”,首先遇到左括号“{”,将其压入栈。

接着遇到“”,也压入栈。

然后是“(”,继续压入栈。

当遇到“)”时,从栈顶弹出“(”,它们匹配。

遇到“”时,弹出“”,匹配。

最后遇到“}”,弹出“{”,也匹配,而且此时栈为空,说明括号匹配成功。

但如果是字符串“{()}”,一开始的操作和前面一样。

当遇到“)”时,弹出的是“”,不匹配,所以可以立刻判断括号不匹配。

除了使用栈这种方法,还有一些其他的思路。

比如可以通过计数的方式。

(数据结构)括号匹配的检验(源代码)

(数据结构)括号匹配的检验(源代码)

数据结构括号匹配问题#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define TURE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INEEASLIBE -1#define OVERFLOW -2typedef int status;typedef char elemtype;typedef struct{elemtype *data;int length;elemtype *top;}list;status creat(list &L){L.data=(elemtype*)malloc(2*sizeof(elemtype));if(!L.data){return ERROR;}L.top=L.data;L.length=1;return OK;}status push(list &L,elemtype e){elemtype *dat;dat=(elemtype*)realloc(L.data,(L.length+1)*sizeof(elemtype));if(!dat){return ERROR;}L.data=dat;L.length++;*(L.top)=e;L.top++;return OK;}status pop(list &L,elemtype &e){if(L.top==L.data){printf("\n已是堆低无数据元素\n");return ERROR;}L.top--;e=*(L.top);return OK;}main(){list L;creat(L);char a[20],b;int i=0,m=0;while(i<20){printf("请输入括号序列:('#'表示输入结束)\n");scanf("%c",&a[i]);getchar();if(a[i]=='#'){break;}if(a[i]=='('||a[i]==')'||a[i]=='['||a[i]==']'||a[i]=='{'||a[i]=='}'||a[i]== '<'||a[i]=='>'){i++;}else{printf("输入的不是括号字符\n请重新输入\n");}}m=i;i=0;while(i<m){if(a[i]==']'||a[i]==')'||a[i]=='}'){if(L.top==L.data){printf("括号匹配出错\n");exit(0);}else{pop(L,b);if((a[i]-b)!=2&&(a[i]-b)!=1){printf("括号匹配出错\n");exit(0);}}}elsepush(L,a[i]);i++;}if(L.data!=L.top)printf("括号匹配出错\n");elseprintf("\n\n括号匹配成功\n");}THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载,资料仅供参考。

括号匹配实验报告

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。

括号匹配检测实验报告(3篇)

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。

判断括号是否匹配的算法

判断括号是否匹配的算法

判断括号是否匹配的算法《判断括号是否匹配的算法:一场有趣的探索之旅》嗨,小伙伴们!今天我要和大家分享一个超级有趣的东西,那就是判断括号是否匹配的算法。

你可能会想,括号有啥特别的呀?嘿,这你就不懂了吧,这里面可大有学问呢!我先给你讲讲啥是括号匹配。

就好比我们玩搭积木,不同形状的积木要按照一定的规则才能搭得稳。

括号也是这样,有小括号“()”、中括号“[]”、大括号“{}”。

它们就像小伙伴一样,要成对出现,而且是按照一定的顺序哦。

比如说,小括号里面可以套小括号,就像小盒子可以放在大盒子里面一样。

中括号和大括号也是类似的道理。

我有个同学叫小明,他就老是在这个括号匹配上犯迷糊。

有一次,我们在做数学题,里面有好多括号的式子,像这个“[(2 + 3) * 4 - {5 + (6 - 1)}]”。

小明看了半天,挠挠头说:“哎呀,这括号看得我眼花缭乱的,怎么知道它们是不是匹配的呀?”我就跟他说:“这不难,就像走迷宫一样,我们得有个方法。

”那这个方法是啥呢?有一种很简单的算法,我们可以把它想象成一场排队游戏。

我们把左括号当成小朋友进队伍,右括号当成小朋友出队伍。

比如说,遇到一个小括号“(”,就好比一个小朋友走进了队伍,然后遇到一个对应的“)”,就像这个小朋友又走出了队伍。

如果在这个过程中,有小朋友进了队伍但是找不到对应的出去的路,或者还没进队伍就有人想出去了,那这个括号肯定就是不匹配的。

我和小明开始一起用这个方法来做那道数学题。

我们从最左边开始看,先看到“[”,就像一个小队长站在那里,标记一下,然后看到“(”,又有一个小朋友进队伍了。

接着计算里面的式子,又看到“{”,这就像又来了一个小队长带着他的队员。

我们就这么一步一步地看,就像在迷宫里找路一样。

每遇到一个左括号,就想象有人进队伍,每遇到一个右括号,就想象有人出队伍。

这时候,我的另一个好朋友小红也凑了过来。

她看我们在研究括号匹配,就说:“这看起来好复杂啊,有没有更简单的办法呀?”我就跟她说:“其实还有一种用栈来解决的方法呢。

括号匹配问题

括号匹配问题

东华理工大学长江学院课程设计报告数据结构课题设计报告设计题目:括号匹配问题姓名:班级:学号:指导老师:二0一0年五月目录1.设计内容 (1)问题描述 (1)问题分析 (1)2.概要设计 (2)2-1模块一:初始化一个堆栈 (2)2-2模块二:进栈 (2)2-3模块三:测试堆栈是否为空 (2)2-4模块四:退栈 (2)2-5模块五:各模块间的调用关系 (2)3.算法描述 (3)3-1程序流程图: (3)3-2程序代码: (4)4.算法分析 (6)5.心得体会 (8)6.参考资料 (8)1.设计内容问题描述假设一个算术表达式中可包含三种括号:圆括号,方括号和花括号且这三种括号可按任意次序嵌套使用。

试利用栈的运算,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。

问题分析此程序须要完成如下要求:表达式中有三种括号:圆括号、方括号和花括号,嵌套顺序任意。

实现本程序需要解决:①用什么数据结构;②怎样实现判断括号是否匹配;③括号匹配与否有几种情况;④输出与输入数据的形式。

本程序的难点在于怎么判断括号是否匹配。

2.概要设计2-1模块一:初始化一个堆栈堆栈的顺序存储结构可以利用一个具有M个元素的数组STACK[0..M-1]来描述。

其中,STACK作为堆栈的名字,且不妨设:#define M 100 */定义堆栈的最大容量,并初始化栈顶指针变量top=-1。

2-2模块二:进栈在容量为M的堆栈中插入一个新的元素E[i],栈顶元素的位置由top指出。

新的数据元素进栈,将栈顶指针加1,然后将新的数据元素E[i]插入到修改以后的top指出的新的栈顶位置上。

2-3模块三:测试堆栈是否为空测试堆栈是的栈顶指针top是否为-1。

2-4模块四:退栈从堆栈中退出当前栈顶元素,并保存在变量item中,同时将栈顶指针减1修改栈顶指针位置。

2-5模块五:各模块间的调用关系首先创建一个堆栈并初始化,依次读入字符直到文件的末尾。

如果读得的字符为左括号,则将其压入堆栈。

表达式括号匹配配对判断 大二数据结构实验

表达式括号匹配配对判断 大二数据结构实验

实验表达式括号匹配配对判断问题1,问题的描述假设一个算法表达式中包括圆括号,方括号两种,设计判别表达式中括号是否正确匹配的算法。

2,数据结构设计(1)匹配判别发生在右括号出现时,且被匹配的左括号应是距离右括号最近被输入的,二不是最先被输入的括号,即“先入后匹配”。

因此用栈来解决。

struct Node{int top;char data[stacksize];};Node node;void InitStack( ) // 初始化栈{node.top=-1;}(2)一是表达式的串;二是栈。

串可以采用顺序表表示。

所以采用顺序栈,站元素类型为字符型。

sqstack(int n){ base=newT[m];if(base=NULL){cout<<“创栈失败”;exit(1);}stacksize=m;top=-1;}}3,算法设计(1)进栈的算法设计voidPush(charx){if(node.top==stacksize-1);node.top++;node.data[node.top]=x;}(2)出栈的算法设计void Pop(char &x){if(node.top==-1);x=node.data[node.top--];}(3)判断是否匹配的算发。

如果右括号,进栈,取下个字符;如果是左括号,出栈,取下个字符;最后判断栈是否为空;得出结论。

3.1因为其中包含几种括号,所以用采用switch语句for(i=0;*(p+i)!='\0'&&count!=0;i++){switch (*(p+i)){case '(' :Push(*(p+i)) ;break ;case '[' :Push(*(p+i) ) ;break ;case ')' :{Pop(e) ;if ( e!='(' )count=0 ;};break ;case ']' :{Pop(e) ;if ( e!='[' )count=0 ;}; break ;default:break;}}3.2利用进出栈判断括号是否匹配if ( !StackEmpty () || count==0 ) //条件为:栈不空,而且有出现括号不匹配的情况{cout<<"括号无法匹配!"<<endl;cout<<"你想要继续吗?(y/n)"<<endl;cin>>s;if(s=='y'||s=='Y')goto input;else if(s=='n'||s=='N')cout<<"退出程序!"<<endl;return 0;}else{cout<<"括号能够匹配!"<<endl;cout<<"你想要继续吗?(y/n)"<<endl;cin>>s;if(s=='y'||s=='Y')goto input;else if(s=='n'||s=='N')cout<<"退出程序!"<<endl;return 0;}4.测试与运行(1)显示菜单,如下图:(2)运行结果如下图:5.调试的收获通过这次实验好的感觉到自己还有不足之处,一个程序高那么久才搞定,以后要多加练习。

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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];
int re=0;
switch(a)
{// 对输入的字符 a 进行判断
case '(':
case '{':
Pop(s); break; case '}': if(Empty(s,re) || Pop(s) != '{') return 0;
Pop(s); 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 }
{// 定义一个新栈 s,初始化栈顶为 -1
s.top = -1;
}
3. 算法设计
( 1)入栈的算法
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;
}
( 4)判断是否匹配的算法。如果右括号,进栈,取下个字符;如果是
左括号,出栈,取下个字符;最后判断栈是否为空。
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
case ']':
if(Pop(s)!='[') return 0;
break; /*case ')': if(Empty(s,re) || Pop(s) != '(') return 0;
Pop(s); break; case ']': if(Empty(s,re) || Pop(s) != '[') return 0;
for(int i=0;i <strn;i++)
{
char a=str[i];
int re=0;
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)!='(')
,即“先入后匹配” 。因此用栈来解决。
#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)
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,存在 '(' 或'[' 或'{' 未匹配 } 4. 运行与测试 ① 输入 1+(2+3)
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--;
通过本次实验, 我对栈的使用更加熟练, 入栈出栈的顺序也有了更 一步的了解。
附:源代码 #include "stdafx.h" #include<iostream> #include<stdio.h> #include<string.h> using namespace std;
#define stacksize 100 //
case '[':
Push(s,a);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;
cout<<" 匹配! "<<endl; else
if(re==0) cout<<" 不匹配!! "<<endl;
}
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;
}
( 2)出栈的算法设计
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];//
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;//
② 输入 1+(2+3))
③ 输入 1+((2+3) ④ 输入 1+2+3+4
⑤ 输入 1+[2+(4-2])*2
5. 调试记录及收获 在运行程序时,当输入 1+((2+3) 时,因为错把’ ( ’写成’(’,
也就是输入法的中英文没有切换, 所以得到的结果是错的。 这就说明输 入时要注意中英文。
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<<" 请输入一个长度小于 100 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)
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;
}
( 3)判断栈是否为空的函数
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 1
else
return 0;// 栈不为空时返回值为 0
实验 表达式括号匹配配对判断问题
姓名:
班级:
学号:
实验时间:
1. 问题描述
一个算术表达式含圆括号、中括号、花括号 , 且它们可任意嵌套使用。
写一程序,判断任一算术表达式中所含括号是否正确配对。
2. 数据结构设计
匹配判别发生在右括号出现时, 且被匹配的左括号应是距离右括号最近
被输入的,二不是最先被输入的括号
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;
}
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 1
else return 0;// 栈不为空时返回值为 0
}
int Check(char* str)
{ // 检验括号是否匹配的函数
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