第5周【项目3】括号的匹配

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*作者：李欣豪

*完成时间：2017年12月14日

*版本号：v1.0

*问题描述：假设表达式中允许三种括号：圆括号、方括号和大括号。编写一个算法，判断表达式中的各种左括号是否与右括号匹配。
例如，输入2+(3+4)*2+{[3]}-8，输出匹配正确；输入2+(3+4*[2)+{[3]}-8，输出匹配错误。

一、创建一个新的工程，以顺序栈数据库为基础建立头文件：

#ifndef SQSTACK_H_INCLUDED
#define SQSTACK_H_INCLUDED

#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    ElemType data[MaxSize];
    int top;                //栈指针
} SqStack;                  //顺序栈类型定义

void InitStack(SqStack *&s);    //初始化栈
void DestroyStack(SqStack *&s);  //销毁栈
bool StackEmpty(SqStack *s);     //栈是否为空
int StackLength(SqStack *s);  //返回栈中元素个数——栈长度
bool Push(SqStack *&s,ElemType e); //入栈
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e); //出栈
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e); //取栈顶数据元素
void DispStack(SqStack *s);  //输出栈

#endif // SQSTACK_H_INCLUDED

二、建立源文件sqstack.cpp定义这些函数：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "sqstack.h"

void InitStack(SqStack *&s)
{
    s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
    s->top=-1;
}
void DestroyStack(SqStack *&s)
{
    free(s);
}
int StackLength(SqStack *s)  //返回栈中元素个数——栈长度
{
    return(s->top+1);
}
bool StackEmpty(SqStack *s)
{
    return(s->top==-1);
}
bool Push(SqStack *&s,ElemType e)
{
    if (s->top==MaxSize-1)    //栈满的情况，即栈上溢出
        return false;
    s->top++;
    s->data[s->top]=e;
    return true;
}
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)     //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    s->top--;
    return true;
}
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)         //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    return true;
}

void DispStack(SqStack *s)  //输出栈
{
    int i;
    for (i=s->top;i>=0;i--)
        printf("%c ",s->data[i]);
    printf("\n");
}

三、建立源文件main.cpp实现功能：

#include <stdio.h>
#include "sqstack.h"
int main()
{
    char c;
    char st[50];
    int d=1, i;
    SqStack *s;
    InitStack(s);
    printf("请输入表达式:");
    scanf("%s", st);
    for(i=0; st[i]!='\0'&&d; i++)
    {
        switch(st[i])
        {
        case'(':
        case'[':
        case'{':
            Push(s, st[i]);
            break;
        case')':
            Pop(s, c);
            if(c!='(') d=0;
            break;
        case']':
            Pop(s, c);
            if(c!='[') d=0;
            break;
        case'}':
            Pop(s,c);
            if(c!='{') d=0;
            break;
        }
    }
    if(StackEmpty(s)&&d==1)
        printf("配对正确!!\n");
    else
        printf("配对错误!!\n");
    return 0;
}

四、测试结果截图如下：