数据结构实验(括号配对问题)

一、实验题目

设计算法判断一个算数表达式的圆括号是否正确配对。

二、问题分析

这道题用到的是栈的知识，这个程序要求我们知道如何对一个字符串进行存储，判断算数表达式是否配对正确的关键是对表达式进行扫描，熟悉圆括号的进出栈操作。

三、概要设计

1)为了实现上述程序功能，需要：[1]建立一个顺序栈；[2]键盘输入一个表达式，并对其进行扫描；[3]当扫描到“（”就进行入栈操作，遇到“）”就将栈顶元素出栈，扫描到其他元素不进行任何操作；[4]扫描完表达式，判断栈是否为空。若为空，则匹配正确，反之错误。

2)本程序包含的函数：

[1]主函数main()

[2]void Bracket()

四、详细设计

1)定义顺序栈类型

Typedefstruct{

Char stack[StackMaxSize];

Int top;

}Stack;

2） [1]首先将定义一个栈S置成空栈，InitStack(S)；

[2]然后在main()里定义字符串str[100],并将其输入gets(str)；

[3]接着利用while（str[i]!=’\0’）语句对字符串进行扫描

[4]如果遇到“（“就执行push(S,’(‘)操作，遇到”)“就进行删除栈顶元素操作；

[5]最后判断栈是否为空，StackEmpty(S)。

五、调试分析

在一开始的试验中，在判断括号是否判断正确的if语句中if(!flag1&&flag2),这样得到的结果就不正确了，如图：

解决方法：将判断括号配对是否正确的if语句中if(!flag1&&flag2)改为if（！flag2）这样只要判断flag2标志的栈是否为空，从而得到括号是否配对正确。

六、测试结果：

1）测试数据：4+（4+5），））（（，）+（），）+（）+（

2）测试结果截图：

七、附录（源代码）

#include

void Bracket(char *str);

void main()//主函数

{

char str[100];//定义一个字符串

printf("please input:");

gets(str);

Bracket(str);

}

#define StackMaxSize 100 typedefstruct{//定义一个顺序栈类型char stack[StackMaxSize];

int top;

}Stack;

Stack *InitStack(Stack *S)//置空栈{

S->top=-1;

return S;

}

intStackEmpty(Stack *S)//判栈空{

return S->top==-1;

}

char Pop(Stack *S,char *a)//顺序栈取栈顶元素{

*a=S->top;

if(S->top<=StackMaxSize-1&&S->top>=0) return(S->stack[S->top]);

elseprintf("error");

}

void Push(Stack *S,charstr){//顺序栈入栈if(S->toptop>=-1){ S->top++;

S->stack[S->top]=str;

}elseprintf("error");

}

void Bracket(char *str){

Stack S1,*S=&S1;

char a;

inti=0,flag1=0,flag2;

InitStack(S);

while(str[i]!='\0'){

switch(str[i]){

case '(':Push(S,'(');break;

case ')':Pop(S,&a);

if(a!='(')

{flag1=1;

break;//出现不匹配，立即结束循环

}

default:break;

}

if(flag1)

break;

i++;

}

flag2=StackEmpty(S);//flag2判断堆栈是否为空if(!flag2)

printf("括号匹配正确\n");

else

printf("括号匹配不正确\n");

}