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大数据结构 括号匹配实验报告材料

大数据结构 括号匹配实验报告材料
大数据结构 括号匹配实验报告材料

括号的匹配

1.需求和规格说明

（1）实现括号的是否匹配的判定。

（2）实现匹配错误的提示。

（3）实现栈内容的动态显示。

2．设计

2.1．设计思想

（1）对于括号匹配的判定，首先输入字符串到缓冲区。逐个字符读取字串，遇到的是左括号则入栈，若是右括号，则出栈。出栈的左括号如果和右括号匹配，则一对括号匹配成功；否则，这对括号匹配失败，并给出错误提示。

（2）分析括号匹配错误出现的情况，主要有三种：左括号数大于右括号数，左括号与右括号不匹配，右括号数大于左括号数。根据栈的存储情况就能判定出这三种情况，并且实时的将信息放映到可视化控件上。

（3）对于匹配过程和栈内容的动态显示，可以用listbox控件实时的显示和更新。窗口上有两个listbox控件，第一个动态显示push和pop动作以及提示错误信息；第二个listbox则动态模拟栈内的存储情况。

2.2．设计表示

(1)存储结构

Node节点

template

class Node

{

public:

element ele;

Node *pre; //前驱指针

Node *next; //后继指针

Node()

{

pre=NULL;

next=NULL;

}

Node(element e)

{

ele=e;

pre=NULL;

next=NULL;

}

Node * MakeNode(element e)//传入参数返回一个节点指针，实现参数的封装。

{

Node *temp=new Node(e);

return temp;

}

};

MyListStack链栈

template

class MyListStack

{

public:

Node *base;

Node *top;

int index;

MyListStack() //初始化链表

{

base=new Node();

top=base;

index=0;

}

void push(element n) //push

{

Node *temp=new Node(n);

top->next=temp;

temp->pre=top;

top=temp;

index++;

}

void pop(element & out) //pop

{

out=top->ele;

top=top->pre;

delete top->next;

top->next=NULL;

index--;

}

BOOL isEmpty(); //返回栈是否为空

{

if(index)

return FALSE;

else

return TRUE;

}

virtual ~MyListStack() //析构链栈，释放空间。

{

Node *p=base;

Node *q=p->next;

while(p->next!=NULL)

{

delete p;

p=q;

q=p->next;

}

delete p;

}

};

(2)涉及的操作

void CKuohaopipeiDlg::OnButtonClear() //清空窗口控件。

void CKuohaopipeiDlg::OnButtonSlowShow( //慢速显示运行过程。

void CKuohaopipeiDlg::OnOK() //进行括号匹配过程。

void CKuohaopipeiDlg::OnSelchangeListInfo() //此函数响应列表框中光标改变的消息，定位错误的位置。

2.3．实现注释

（此部分见源代码中注释）

2.4．详细设计表示

(1)流程示意图

图表 1 匹配流程示意图（2）功能示意图

图表 2 功能示意图

3．用户手册

(1)在编辑框中输入表达式串。

(2)点击开始匹配测试则进行快速匹配。

(3)点击慢速运行。

(4)点击错误信息，定位错误字符。

4．调试报告

输入：{{{[1+1]+(A+d)}}} 结果：正确

输入：{{{{}}}})) 结果：错误

输入：}()){}} 结果：错误

输入：([][])) 结果：错误

5.源代码及运行结果截图

(1)源代码

void CKuohaopipeiDlg::OnOK()

{

// TODO: Add extra validation here

UpdateData(TRUE);

//MyListStack ls;

m_list_info.ResetContent(); //清空list

m_list_stack.ResetContent(); //清空list

BOOL isNum=0;

BOOL isError=0;

int inputlength=m_cstring_input.GetLength();

if (inputlength==0)

{

MessageBox("输入值不能为空!","提示"); //如果字符串为空}

else

{

for(int j=0;j

{

char str_in=m_cstring_input.GetAt(j);

if (str_in=='('||str_in=='['||str_in=='{')

{

isNum=1;

ls.push(str_in); //若为左括号则入栈

CString temp;

temp.Format("push %c into stack \r\n",str_in);

m_list_info.AddString(temp);

}

else if(str_in==')'||str_in==']'||str_in=='}') //若为右括号则出栈匹配

{

isNum=1;

char str_out;

if (!ls.isEmpty())

{

ls.pop(str_out);

BOOL flag=0;

if (str_in==')'&&str_out=='(')

{

flag=1;

}

if (str_in==']'&&str_out=='[')

{

flag=1;

}

if (str_in=='}'&&str_out=='{')

{

flag=1;

}

if (!flag //如果匹配不成功,则isError变量为1，并更新提示信息。

{

isError=1;

CString temp;

temp.Format("push %c but can not match %c <--error!",str_out,str_in);

m_list_info.AddString(temp);

}

else //如果匹配成功,更新提示信息。

{

CString temp;

temp.Format("pop %c out of stack \r\n",str_out);

m_list_info.AddString(temp);

}

}

else //如果当前栈为空，且输入为右括号时，isError为1，并更新控件信息。

{

isError=1;

CString temp;

temp.Format("can not match %c <--error!",str_in);

m_list_info.AddString(temp);

}

}

m_list_info.RedrawWindow();

UpdateData(FALSE);

}

if (!ls.isEmpty())//如果栈最后不为空，且栈中还有左括号，则提示栈中左括号没有匹配完成。

{

char temp;

ls.pop(temp);

ls.push(temp);

if (temp=='('||temp=='{'||temp=='[')

{

CString temp;

temp="stack is not empty <--error!";

m_list_info.AddString(temp);

}

}

if (ls.isEmpty()&&isNum==1&&!isError)

{

m_list_info.AddString("match success!");

MessageBox("匹配成功!","提示");

}

else if ((!ls.isEmpty()&&isNum==1)||isError)

{

m_list_info.AddString("match failed!");

MessageBox("匹配失败!","提示");

}

else if (isNum==0)

{

MessageBox("表达式中未出现括号!","提示");

}

}

char temp;

while (ls.index!=0)

{

ls.pop(temp);

}

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetFocus();

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetSel(0,-1);

}

void CKuohaopipeiDlg::OnButtonSlowShow() //慢速显示运行过程

{

// TODO: Add your control notification handler code here

// TODO: Add extra validation here

m_list_info.SetRedraw();

m_list_stack.SetRedraw();

UpdateData(TRUE);

m_list_info.ResetContent();

m_list_stack.ResetContent();

BOOL isNum=0; //判断是否出现括号

BOOL isError=0; //判断是否出现错误

int inputlength=m_cstring_input.GetLength(); //获取输入字串长度if (inputlength==0)

{

MessageBox("输入值不能为空!","提示");

}

else

{

for(int j=0;j

{

char str_in=m_cstring_input.GetAt(j);

if (str_in=='('||str_in=='['||str_in=='{') //如果为左括弧，则入栈。

{

isNum=1;

ls.push(str_in);

CString temp;

temp.Format("push %c into stack \r\n",str_in);

m_list_info.AddString(temp);

m_list_info.SetCurSel(m_list_info.GetCount()-1);

temp.Format("%c",str_in);

m_list_stack.AddString(temp);

}

else if(str_in==')'||str_in==']'||str_in=='}') //如果为右括弧

{

isNum=1;

char str_out;

if (!ls.isEmpty())

{

ls.pop(str_out); //pop括号，判断是否匹配

BOOL flag=0;

if (str_in==')'&&str_out=='(')

{

flag=1;

}

if (str_in==']'&&str_out=='[')

{

flag=1;

}

if (str_in=='}'&&str_out=='{')

{

flag=1;

}

if (!flag)

{

isError=1; //如果不匹配，则此变量为真，便于函数末尾判断。

CString temp;

temp.Format("push %c but can not match %c <--error!",str_out,str_in); //将信息传入控件

m_list_info.AddString(temp);

m_list_stack.DeleteString(m_list_stack.GetCount()-1);

m_list_info.SetCurSel(m_list_info.GetCount()-1);

}

else //如果匹配成功，将信息显示到控件。

{

CString temp;

temp.Format("pop %c out of stack \r\n",str_out);

m_list_info.AddString(temp);

m_list_stack.DeleteString(m_list_stack.GetCount()-1);

m_list_info.SetCurSel(m_list_info.GetCount()-1);

}

}

else

{

//如果栈中无括号了，且输入括号为右括号。

isError=1;

CString temp;

temp.Format("can not match %c <--error!",str_in);

m_list_info.AddString(temp);

m_list_info.SetCurSel(m_list_info.GetCount()-1);

}

}

m_list_info.RedrawWindow(); //重画控件

m_list_stack.RedrawWindow();

Sleep(600);

UpdateData(FALSE);

}

if (!ls.isEmpty()) //如果栈中还有左括号，说明右括号的数量小于左括号的数量。{

char temp;

ls.pop(temp);

ls.push(temp);

if (temp=='('||temp=='{'||temp=='[')

{

CString temp;

temp="stack is not empty <--error!"; //提示栈中还有未匹配的左括号。

m_list_info.AddString(temp);

m_list_info.SetCurSel(m_list_info.GetCount()-1);

}

if (ls.isEmpty()&&isNum==1&&!isError)

{

m_list_info.AddString("match success!");

MessageBox("匹配成功!","提示");

}

else if ((!ls.isEmpty()&&isNum==1)||isError)

{

m_list_info.AddString("match failed!");

MessageBox("匹配失败!","提示");

}

else if (isNum==0)

{

MessageBox("表达式中未出现括号!","提示");

}

}

char temp;

while (ls.index!=0) //清空栈中的内容

{

ls.pop(temp);

}

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetFocus();

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetSel(0,-1);

}

void CKuohaopipeiDlg::OnButtonClear()

{

// TODO: Add your control notification handler code here

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetWindowText(""); //此函数中清空所有编辑框和listbox中的记录

m_list_info.ResetContent();

m_list_stack.ResetContent();

m_list_info.RedrawWindow(); //重画所有的控件

m_list_stack.RedrawWindow();

}

void CKuohaopipeiDlg::OnSelchangeListInfo() //此函数响应列表框中光标改变的消息，定位错误的位置。

{

// TODO: Add your control notification handler code here

int i;

i=m_list_info.GetCurSel();

if(i!=LB_ERR&&i

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetFocus(); //定位错误

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetSel(i,i+1);

}

else

{

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetFocus(); //定位错误

((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT_INPUT))->SetSel(0,-1);

}

}

（2）运行截图

图表 3 运行效果图1

图表 4 运行效果图2

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