使用栈实现括号匹配检查

问题分析

在编程中，判断括号是否匹配是一个常见的问题。给定一个简单的算术表达式，其中包含运算符“+”、“-”、“*”、“/”以及括号“（”和“）”，我们需要通过栈数据结构来判断括号是否正确匹配。

栈算法思路

栈是一种先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）的数据结构。我们可以利用栈来跟踪括号的匹配情况：

左括号“（”：将其压入栈中。

右括号“）”：尝试从栈中弹出一个元素。

如果栈为空，说明没有对应的左括号，括号不匹配。

如果栈不为空，弹出的元素应该是对应的左括号，说明这对括号匹配成功。

如果栈中还存在其他左括号，说明这些左括号没有被匹配，括号不匹配。

通过上述步骤，我们可以逐步检查整个表达式的括号是否匹配。

栈实现步骤

初始化栈：创建一个栈数据结构，用于存储左括号。

遍历表达式：从左到右逐个字符扫描表达式。

处理左括号：遇到左括号“（”时，将其压入栈中。

处理右括号：遇到右括号“）”时，执行栈弹出操作：

如果栈为空，括号不匹配。

如果栈不为空，弹出栈顶元素，检查是否为左括号。如果是，则匹配成功；否则，说明存在嵌套不正确的情况。

终止条件：扫描完整个表达式后，检查栈是否为空：

如果栈不为空，说明存在多余的左括号。

如果栈为空，说明所有括号都正确匹配。

代码实现示例

void parenthsis(char expr[], int n) {    int i;    Stack s = StackInit(); // 初始化栈        for (i = 0; i < n; i++) {        if (expr[i] == '(') {            Push(s, expr[i]);        } else if (expr[i] == ')') {            if (!StackEmpty(s)) {                Pop(s);            } else {                // 栈为空，说明右括号没有对应的左括号                // 例如，表达式为）123+(，则此处右括号不匹配                // 可以记录错误信息，或者直接返回错误标志            }        }    }        // 检查栈是否为空    if (!StackEmpty(s)) {        // 栈中存在未匹配的左括号        // 例如，表达式：((()，则栈中存在未匹配的(    } else {        // 所有括号都匹配成功    }}

总结

通过上述栈算法，我们可以高效地判断给定的算术表达式中的括号是否匹配。这种方法不仅简单易懂，而且时间复杂度为O(n)，能够在线性时间内完成检查任务。

转载地址：http://qzvsz.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章