C语言与数据结构课程设计报告要求

C语言与数据结构课程设计报告
学号 2010013314
姓名冯国伟
课程设计题目16、括号匹配问题
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。

基本要求：从键盘输入表达式，判断该表达式中各种括号是否匹配，输入判断结果。

测试数据：
（1）括号匹配的表达式：
{a+b*[c-d]}/2
(20/5+(4-3)/2)
（2）括号不匹配的表达式：
(((a+b)*c)
[{1+2)]
2011 年 12 月
目录
1 需求分析
1.1 功能与数据需求
1.1.1 题目要求的功能
1.1.2 扩展功能
1.2 界面需求
1.3 开发环境与运行需求
2 概要设计
2.1主要数据结构
2.2程序总体结构
2.3各模块函数说明
3 详细设计
3.1算法分析与设计
3.2主要程序段设计
4 测试
5 使用说明
5.1应用程序功能的详细说明
5.2应用程序运行环境要求
5.5输入数据类型、格式和内容限制
6 总结提高
6.1课程设计总结
6.2开发中遇到的问题和解决方法
6.3 对自己完成课设完成情况的评价
6.4《C语言与数据结构课程设计》课程的意见与建议
附录：程序源代码
typedef char SElemType;
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等*/
#include<limits.h> /* INT_MAX等*/
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<io.h> /* eof() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include<process.h> /* exit() */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行*/ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等*/ typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */
#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量*/
#define STACK_INCREMENT 2 /* 存储空间分配增量*/
typedef struct SqStack
{
SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL */
SElemType *top; /* 栈顶指针*/
int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位*/
}SqStack; /* 顺序栈*/
void InitStack(SqStack *S)
{ /* 构造一个空栈S */
(*S).base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/
(*S).top=(*S).base;
(*S).stacksize=STACK_INIT_SIZE;
}
void DestroyStack(SqStack *S)
{ /* 销毁栈S，S不再存在*/
free((*S).base);
(*S).base=NULL;
(*S).top=NULL;
(*S).stacksize=0;
}
void ClearStack(SqStack *S)
{ /* 把S置为空栈*/
(*S).top=(*S).base;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{ /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
if(S.top==S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int StackLength(SqStack S)
{ /* 返回S的元素个数，即栈的长度*/
return S.top-S.base;
}
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e)
{ /* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */ if(S.top>S.base)
{
*e=*(S.top-1);
return OK;
}
else
return ERROR;
}
void Push(SqStack *S,SElemType e)
{ /* 插入元素e为新的栈顶元素*/
if((*S).top-(*S).base>=(*S).stacksize) /* 栈满，追加存储空间*/
{
(*S).base=(SElemType
*)realloc((*S).base,((*S).stacksize+STACK_INCREMENT)*sizeof(SElemType)); if(!(*S).base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/
(*S).top=(*S).base+(*S).stacksize;
(*S).stacksize+=STACK_INCREMENT;
}
*((*S).top)++=e;
}
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{ /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */ if((*S).top==(*S).base)
return ERROR;
*e=*--(*S).top;
return OK;
}
void StackTraverse(SqStack S,void(*visit)(SElemType))
{ /* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素调用函数visit() */
while(S.top>S.base)
visit(*S.base++);
printf("\n");
}
void check()
{ /* 对于输入的任意一个字符串，检验括号是否配对*/
SqStack s;
SElemType ch[80],*p,e;
InitStack(&s); /* 初始化栈成功*/
printf("请输入表达式：\n");
gets(ch);
p=ch; /* p指向字符串的首字符*/
while(*p) /* 没到串尾*/
switch(*p)
{
case '(':
case '[':
case '{':Push(&s,*p++); /* 左括号入栈，且p++ */
break;
case ')':
case ']':
case '}':if(!StackEmpty(s)) /* 栈不空*/
{
Pop(&s,&e); /* 弹出栈顶元素*/
if(!(e=='('&&*p==')'||e=='['&&*p==']'||e=='{'&&*p=='}'))
{ /* 出现3种匹配情况之外的情况*/
printf("左括号不正确！\n");
exit(ERROR);
}
}
else /* 栈空*/
{
printf("缺少左括号！\n");
exit(ERROR);
}
default: p++; /* 其它字符不处理，指针向后移*/ }
if(StackEmpty(s)) /* 字符串结束时栈空*/
printf("Great!\n");
else
printf("对不起,错误!\n");
}
void main()
{
check();
}。