C++栈实现括号匹配

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栈的实验报告结论(3篇)

栈的实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作;2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法;3. 熟悉栈在程序设计中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现;2. 栈的链式存储结构实现;3. 栈的基本操作(入栈、出栈、判空、求栈顶元素);4. 栈在程序设计中的应用。

三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现;2. 对实验内容进行逐步分析,编写相应的函数和程序代码;3. 通过运行程序验证实验结果。

四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构;(1)定义栈的结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证顺序存储结构的栈操作。

2. 实现栈的链式存储结构;(1)定义栈的节点结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证链式存储结构的栈操作。

3. 栈在程序设计中的应用;(1)实现一个简单的四则运算器,使用栈进行运算符和操作数的存储;(2)实现一个逆序输出字符串的程序,使用栈进行字符的存储和输出;(3)编写测试程序,验证栈在程序设计中的应用。

五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,栈顶元素增加;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,栈顶元素减少;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

2. 链式存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,链表头指针指向新节点;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,链表头指针指向下一个节点;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

3. 栈在程序设计中的应用实验结果:(1)四则运算器:成功实现加、减、乘、除运算,并输出结果;(2)逆序输出字符串:成功将字符串逆序输出;(3)测试程序:验证了栈在程序设计中的应用。

解决括号匹配问题的思路方法和流程

解决括号匹配问题的思路方法和流程

解决括号匹配问题的思路方法和流程解决括号匹配问题的思路方法和流程引言括号匹配问题是编程中常见的问题,特别是在字符串处理和栈的应用中。

本文介绍了解决括号匹配问题的思路方法和流程,帮助读者更好地理解和解决这一问题。

思路方法和流程1.定义括号匹配问题:括号匹配问题指在一个字符串中判断左右括号是否合法匹配的问题。

2.基本思路:括号匹配问题可以使用栈的数据结构来解决。

我们可以遍历字符串,遇到左括号则入栈,遇到右括号则与栈顶元素比较,如果匹配则栈顶元素出栈,否则说明左右括号不匹配。

3.算法流程:–创建一个空栈,用于存储左括号。

–遍历字符串中的每一个字符。

–如果当前字符是左括号,则将其入栈。

–如果当前字符是右括号,则与栈顶元素比较。

–如果栈为空或栈顶元素与当前字符不匹配,则说明左右括号不匹配,返回 false。

–如果栈顶元素与当前字符匹配,则将栈顶元素出栈。

–遍历完字符串后,如果栈为空,则说明所有左右括号都匹配,返回 true;否则,返回 false。

4.代码示例(使用Python实现):def is_valid_parentheses(s: str) -> bool: stack = []for c in s:if c == "(" or c == "{" or c == "[":(c)else:if not stack:return Falseif c == ")" and stack[-1] != "(":return Falseif c == "}" and stack[-1] != "{":return Falseif c == "]" and stack[-1] != "[":return False()return not stack5.复杂度分析:–时间复杂度:遍历字符串的时间复杂度为 O(n),其中 n 为字符串的长度。

利用顺序栈解决括号匹配问题(c++)--数据结构

利用顺序栈解决括号匹配问题(c++)--数据结构

利⽤顺序栈解决括号匹配问题(c++)--数据结构题⽬:7-1 括号匹配(30 分)给定⼀串字符,不超过100个字符,可能包括括号、数字、字母、标点符号、空格,编程检查这⼀串字符中的( ) ,[ ],{ }是否匹配。

输⼊格式:输⼊在⼀⾏中给出⼀⾏字符串,不超过100个字符,可能包括括号、数字、字母、标点符号、空格。

输出格式:如果括号配对,输出yes,否则输出no。

输⼊样例1:sin(10+20)输出样例1:yes输⼊样例2:{[}]输出样例2:no分析:通过详读题⽬以及例题我们可以知道:程序会读⼊随机输⼊的⼀串字符串,⽽当只有 '('和')' 、'['和']' 、 '{'和'}'相匹配的时候输出“yes”,其他情况都会输出“no”。

这时候我们可以采⽤顺序栈的结构来解决这⼀个问题:将所有的左括号(即" ( 、[ 、{ ")存⼊栈中,遇到右括号(即" )、]、}")时出栈,再判断两者是否匹配。

代码:#include<iostream>#include<string.h>using namespace std;//定义栈#define max_size 200//栈的最⼤容量typedef char datatype;typedef struct{datatype zhan[max_size];int top;//栈顶}stack;//栈的初始化void initial(stack &st){st.top = 0;}//类型为datatype的x⼊栈void push(stack &st, datatype x){//当栈顶和max_size相等时,栈满if(st.top == max_size){// cout<<"This stack has already full!";cout<<"no";exit(0);}else{st.zhan[st.top] = x;st.top++;}}//出栈char pop(stack &st){if(st.top == 0){// cout<<"This stack is empty!";cout<<"no";exit(0);}else{st.top--;return st.zhan[st.top];}}int main(){stack s;initial(s);/*输⼊字符串,并将字符串放到字符数组中,实现能够逐个扫描字符串中的字符,并且不跳过空格符*/string str;getline(cin, str);char ch[200]={'\0'};strcpy(ch,str.c_str());//flag标志状态 1为括号匹配,0为不匹配int flag=1;int i;for(i=0; ch[i]!='\0'; i++){//元素若为{,(,[则⼊栈if((ch[i] == '{' )|| (ch[i] =='[') || (ch[i] =='(')){push(s, ch[i]);}//元素若为},),]则出栈赋值给aelse if((ch[i] == '}') || (ch[i] ==']') || (ch[i] ==')')){char a;a = pop(s);//若a与ch[i]匹配,进⾏下⼀个字符扫描if((a == '{' && ch[i] == '}') || (a == '(' && ch[i] == ')') || (a == '[' && ch[i] == ']')){ continue;}else flag = 0;}}if(s.top != 0){ //当左括号多出没有与右括号匹配的时候(如:" {() ")flag = 0}if(flag == 0){cout<<"no";}else cout<<"yes";return0;}编程过程中遇到的问题:1. 在对字符串进⾏⼊栈操作时s.top(栈顶)的数值不增加,总为1错误代码如下:运⾏结果如下:这段代码对于初学者来说看上去逻辑和操作过程似乎都没有问题,同时也困扰了我许久,在参考了《数据结构(c语⾔版)》李云清等编著的教程后,我发现我犯了⼀个致命的低级错误:编程push函数的时候,传⼊的参数为 stack st ,是不具有返回的功能,也就意味着在 push 函数中对于 st.top++ 这个操作没有更改主函数中st.top的数值。

括号匹配问题源代码(C语言)

括号匹配问题源代码(C语言)

括号匹配问题就是给定任意判别式,然后检验括号的配对出现的情况。

可见输入的表达式有四种可能性:右括号配对次序不正确、右括号多于左括号、左括号多于右括号、左右括号匹配正确。

可以先检测表达式中的字符,若是左括号就入栈,如果是右括号就出栈一个元素与其配对,配对成功则继续访问下一个字符,否则退出。

出现非括号字符则跳过。

程序流程图如下:程序代码如下:#include<iostream>#include<string>#include<process.h>#include<stdlib.h>#define MaxSize 50using namespace std;/*------------主要的数据结构类型 --------------*/struct Text{int top;char Szstack[MaxSize];};/*-------------程序功能模块函数-------------*///检验栈是否为空bool IsEmpty(Text G){if(G.top==-1)return true;elsereturn false;}//检验栈是否为满bool IsFull(Text G){if(G.top==MaxSize-1)return true;elsereturn false;}//弹出栈顶元素char Pop(Text G){char n=G.Szstack[G.top];return n;}//检验括号是否配对int Check(char *A){int i;Text G;G.top=-1;int L=strlen(A);char c;for(i=0;i<L;i++){c=A[i];switch(c){case'(':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 ( top="<<G.top<<endl;break;case'[':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 [ top="<<G.top<<endl;break;case'{':G.Szstack[++(G.top)]=c;cout<<" 压入 { top="<<G.top<<endl;break;case')':if(Pop(G)!='('){return 0;}else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 ) 出栈 ( top="<<G.top<<endl; break;}case']':if(Pop(G)!='[')return 0;else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 ] 出栈 [ top="<<G.top<<endl; break;}case'}':if(Pop(G)!='{')return 0;else{G.Szstack[G.top--];cout<<" 当遇 } 出栈 { top="<<G.top<<endl;break;}default:break;}}if(!IsEmpty(G))return 0;return 1;}/*-------------主函数-------------*/int main(){system("color 75"); //设置颜色以美观Text G;char A[MaxSize];cout<<"请输入需要检验的括号(括号数小于50):"<<endl;cin>>A;if(Check(A)==1){cout<<" -----括号匹配-----"<<endl;}else{cout<<endl<<endl<<" -----括号不匹配-----"<<endl<<endl<<endl;}return 0;}以下分别是括号匹配与不匹配时的程序运行结果图:。

用栈检验括号匹配c语言

用栈检验括号匹配c语言

用栈检验括号匹配c语言一、背景介绍在程序设计中,括号匹配是一个非常重要的问题。

在C语言中,括号匹配错误往往会导致程序崩溃或者出现不可预料的结果。

因此,在编写C语言代码时,检验括号匹配是必不可少的。

二、栈的概念栈是一种数据结构,它具有后进先出(LIFO)的特点。

通俗地说,就像我们平时吃饭时叠放餐具一样,后放进去的餐具会先被取出来。

三、栈的实现在C语言中,可以使用数组和指针来实现栈。

以下是使用数组实现栈的代码:```#define MAXSIZE 100 // 定义栈的最大长度typedef struct {char data[MAXSIZE]; // 存储数据int top; // 栈顶指针} Stack;void initStack(Stack *s) {s->top = -1;}int isStackEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;}int isStackFull(Stack *s) {return s->top == MAXSIZE - 1; }void push(Stack *s, char c) {if (isStackFull(s)) {printf("Stack is full.\n");return;}s->data[++(s->top)] = c;}char pop(Stack *s) {if (isStackEmpty(s)) {printf("Stack is empty.\n");return '\0';}return s->data[(s->top)--];}```四、括号匹配的思路在C语言中,括号包括圆括号"()"、方括号"[]"和花括号"{}"。

检验括号匹配的思路如下:1. 遍历字符串中的每一个字符。

括号匹配问题 栈c语言

括号匹配问题 栈c语言

括号匹配问题栈c语言括号匹配问题是计算机科学领域中十分重要的一个主题,它可以在处理括号匹配问题中发挥作用。

括号匹配问题被广泛应用在计算机科学领域中,比如编译器,语法分析等领域。

要解决括号匹配问题,常用的方法之一就是使用栈数据结构来解决。

栈是一种非常简单而又十分有效的数据结构,它的特点是“后进先出”(LIFO),即一个元素最先被放入栈中,在任何情况下都会最后被取出。

因此,使用栈来解决括号匹配问题,是一种非常有效的方法。

那么,栈的c语言实现是怎样的呢?在c语言中,可以使用结构体来实现栈。

栈的结构体由以下三部分组成:Top指针,MaxSize和Data,其中Top指针表示栈顶元素的位置;MaxSize表示栈的最大存储容量;Data是存储栈内元素的数组。

栈的实现需要定义一些函数,比如push()和pop()函数,用于入栈和出栈的操作;isEmpty()函数,用于判断栈是否为空;isFull()函数,用于判断栈是否已满,以及压栈和出栈元素到栈顶等等。

接下来就是使用栈来解决括号匹配问题了。

首先,要判断输入的字符串中括号是否匹配,可以使用计数法来判断。

例如,如果字符串中出现“(”,就把计数器加1,若出现“)”,就把计数器减1;最后如果计数器为0,则说明字符串中括号是匹配的。

如果字符串的括号是匹配的,则可以使用栈来检验字符串中括号的匹配情况。

从字符串的第一个字符开始遍历,如果当前字符为“(”,则压进栈;如果当前字符为“)”,则出栈一个“(”,表示当前字符与栈中的“(”匹配;如果栈中没有“(”,则说明当前字符串中括号不匹配。

例如,“(()())”这个字符串,经过上述操作,最后栈空,说明括号是完全匹配的。

而“(())()”这个字符串,之后经过操作,栈中会剩一个“(”,说明括号不匹配。

总结以上就是括号匹配问题栈的c语言实现的内容,括号匹配问题是计算机领域中一个常见的问题,栈的c语言实现就是使用结构体定义栈,然后定义一些函数,来实现栈的入栈和出栈操作,最后通过计数法或者栈结构,来判断字符串中括号是否完全匹配。

栈的操作(实验报告)

栈的操作(实验报告)

引言:栈是一种常见的数据结构,它具有特殊的操作规则,即先进后出(LIFO)。

本文将介绍栈的操作,并结合实验报告的方式详细阐述栈的概念、基本操作以及应用场景。

概述:栈是一种线性数据结构,由相同类型的元素按照特定顺序排列而成。

在栈中,只能在栈顶进行插入和删除操作,其他位置的元素无法直接访问。

栈具有两个基本操作:压栈(push)和弹栈(pop)。

其中,压栈将一个元素添加到栈顶,弹栈则是删除栈顶的元素。

除了基本操作外,栈还具有其他常见的操作,如获取栈顶元素(top)、判断栈是否为空(empty)等。

正文内容:一、栈的基本操作1.压栈(push)push操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子2.弹栈(pop)pop操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子3.获取栈顶元素(top)top操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子4.判断栈是否为空(empty)empty操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子5.栈的大小(size)size操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子二、栈的应用场景1.括号匹配使用栈实现括号匹配的原理和过程在编译器、计算表达式等领域中的应用2.浏览器的后退和前进功能使用栈来记录浏览器访问历史的原理和过程实现浏览器的后退和前进功能3.函数调用和递归使用栈来实现函数调用和递归的原理和过程在程序执行过程中的应用和注意事项4.实现浏览器缓存使用栈来实现浏览器缓存的原理和过程提高用户浏览速度的实际应用案例5.撤销操作使用栈来实现撤销操作的原理和过程在编辑器、图形处理软件等领域的实际应用总结:本文详细介绍了栈的操作,包括基本操作(压栈、弹栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、栈的大小)和应用场景(括号匹配、浏览器的后退和前进功能、函数调用和递归、实现浏览器缓存、撤销操作)。

通过了解栈的操作和应用,我们可以更好地理解数据结构中的栈,并能够在实际问题中灵活运用栈的特性。

数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。

通过编程实现栈和队列的相关操作,加深对其特性的认识,并能够运用栈和队列解决实际问题。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。

三、实验原理(一)栈栈(Stack)是一种特殊的线性表,其操作遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则。

可以将栈想象成一个只有一端开口的容器,元素只能从开口端进出。

入栈操作(Push)将元素添加到栈顶,出栈操作(Pop)则从栈顶移除元素。

(二)队列队列(Queue)也是一种线性表,但其操作遵循“先进先出”(FirstIn First Out,FIFO)的原则。

队列就像是排队买票的队伍,先到的人先接受服务。

入队操作(Enqueue)将元素添加到队列的末尾,出队操作(Dequeue)则从队列的头部移除元素。

四、实验内容(一)栈的实现与操作1、定义一个栈的数据结构,包含栈顶指针、存储元素的数组以及栈的最大容量等成员变量。

2、实现入栈(Push)操作,当栈未满时,将元素添加到栈顶,并更新栈顶指针。

3、实现出栈(Pop)操作,当栈不为空时,取出栈顶元素,并更新栈顶指针。

4、实现获取栈顶元素(Top)操作,返回栈顶元素但不进行出栈操作。

5、实现判断栈是否为空(IsEmpty)和判断栈是否已满(IsFull)的操作。

(二)队列的实现与操作1、定义一个队列的数据结构,包含队头指针、队尾指针、存储元素的数组以及队列的最大容量等成员变量。

2、实现入队(Enqueue)操作,当队列未满时,将元素添加到队尾,并更新队尾指针。

3、实现出队(Dequeue)操作,当队列不为空时,取出队头元素,并更新队头指针。

4、实现获取队头元素(Front)操作,返回队头元素但不进行出队操作。

5、实现判断队列是否为空(IsEmpty)和判断队列是否已满(IsFull)的操作。

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//本程序以经亲测,在VS2008中复制即可实现。

// Stack_made_by_zrz.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//括号匹配问题。

利用栈来解决一个字符串之中使用的括号是否匹配的问题。

/*
在表达式中,相同类型的括号(包括:()、[ ]、{})是成对出现的,并且当括号在表达式中嵌套时,不允许出现交叉现象。

检验括号匹配的方法,就是对给定的字符串依次检验:若是左括号,入栈;若是右括号,出栈一个左括号判断是否与之匹配;
是其他字符,不检验。

检验到字符串尾,还要检查栈是否为空。

只有栈空,整个字符串才是括号匹配的。

*/
#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
using namespace std;
#define stacksize 100 //定义栈的空间大小
struct stack{ //定义栈的结构体
char strstack[stacksize];//定义栈的存储格式为字符型
int top; //定义栈的栈顶变量
};
void InitStack(stack &s){ //定义一个新栈s,初始化栈顶为-1
s.top = -1;
}
char Push(stack &s, char a){ //入栈操作,将字符a入栈s
if (s.top == stacksize - 1) //当栈顶为栈的空间大小-1,栈满
return 0;
s.top ++;//入栈操作一次,栈顶+1
s.strstack[s.top] = a;//此时,栈顶元素为字符a
return a;
}
char Pop(stack &s ){ //出栈操作
if (s.top == -1) //当栈顶为-1时,栈空
return 0;
char a = s.strstack[s.top];//将栈顶元素赋予字符a,并返回字符a,完成出栈操作
s.top--;
return a;
}
int Empty(stack &s,int re){ //定义判断栈是否为空的函数
if(s.top==-1)
return 1;//栈为空时返回值为
else
return 0;//栈不为空时返回值为
}
int Check(char* str){ //检验括号是否匹配的函数
stack s;
InitStack(s);
int strn = strlen(str); //定义字符串长度为strn
for (int i=0;i<strn;i++){
char a=str[i];
switch (a){//对输入的字符a进行判断
case'(':
case'{':
case'[':
Push(s,a);//若是左括号,则进行入栈操作
break;
//若是右括号,则进行出栈操作,若出栈元素不是与输入相对应的左括号,则字符串括号中不匹配,返回
case')':
if(Pop(s)!='(')
return 0;
break;
case'}':
if(Pop(s)!='{')
return 0;
break;
case']':
if(Pop(s)!='[')
return 0;
break;
}
}
int re=0; //定义并初始化判空函数的返回值
re=Empty(s,re); //返回判空函数的返回值
if(re==1)
return 1; //栈为空
else
return 0; //栈不为空,有左括号,即存在'('或'['或'{'未匹配
}
void main() //主函数
{
char str[100]; //定义一个单字符型数组以储存键盘输入的字符串。

cout<<"请您输入一个长度小于的字符串:"<<endl;
cin>>str; //从键盘输入字符存储到字符数组中,有输入则继续。

int re=Check(str);
if (re==1)
cout<<"您输入的字符串中的括号完全匹配!"<<endl;
else if(re==0)
cout<<"您输入的字符串中的括号不匹配!"<<endl;
}。

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