C语言用顺序栈实现括号匹配
时间: 2023-09-09 17:04:51 浏览: 154
使用顺序栈实现括号匹配
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### 回答1:
C语言中可以使用顺序表来实现数组,也可以使用链表来实现动态分配内存的数据结构。如果想要实现哈希表,可以使用结构体数组和链表结合的方式来实现。
对于顺序表实现数组,可以通过定义一个固定长度的数组来存储数据,并且可以通过下标索引来访问数组中的元素。例如:
```
#define MAXSIZE 100
int array[MAXSIZE];
```
对于链表实现动态分配内存的数据结构,可以使用结构体来定义每一个节点,并且节点中包含一个指向下一个节点的指针。例如:
```
struct Node {
int data;
struct Node *next;
};
```
对于哈希表的实现,可以使用结构体数组来表示哈希表中的每一个元素,每个元素可以包含一个链表,用来存储具有相同哈希值的元素。例如:
```
#define HASHSIZE 100
struct Node {
int data;
struct Node *next;
};
struct HashTable {
struct Node *list;
};
struct HashTable hashtable[HASHSIZE];
```
在使用哈希表时,可以通过计算每个元素的哈希值,将元素存储到对应的链表中。当需要查找元素时,只需要计算出元素的哈希值,然后在对应的链表中查找即可。
### 回答2:
C语言中可以使用顺序栈来实现括号匹配。
首先,我们需要定义一个结构体来表示顺序栈,包括栈的最大容量和当前的栈顶指针。可以使用一个一维数组来实现栈的存储。
然后,我们需要实现两个基本的操作:入栈和出栈。入栈操作将一个元素添加到栈的顶部,出栈操作将栈顶的元素移除。
在进行括号匹配时,我们可以遍历输入的字符串中的每个字符。当遇到左括号时,我们将其入栈;当遇到右括号时,我们将其与栈顶元素进行匹配。如果栈顶元素为对应的左括号,则将栈顶元素出栈;否则,表示括号不匹配。
当遍历完所有字符后,如果栈为空,说明所有的括号都匹配成功。如果栈不为空,说明还有未匹配的括号。
以下是一个用C语言实现括号匹配的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
// 定义顺序栈结构体
typedef struct {
char data[MAX_SIZE];
int top;
} Stack;
// 初始化栈
void init(Stack *stack) {
stack->top = -1;
}
// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack *stack) {
return stack->top == -1;
}
// 入栈
void push(Stack *stack, char c) {
if (stack->top == MAX_SIZE - 1) {
printf("Stack is full\n");
return;
}
stack->data[++(stack->top)] = c;
}
// 出栈
char pop(Stack *stack) {
if (isEmpty(stack)) {
printf("Stack is empty\n");
return '\0';
}
return stack->data[(stack->top)--];
}
// 括号匹配
int matchBrackets(char *str) {
Stack stack;
init(&stack);
int i = 0;
while (str[i] != '\0') {
if (str[i] == '(' || str[i] == '[' || str[i] == '{') {
push(&stack, str[i]);
} else if (str[i] == ')' || str[i] == ']' || str[i] == '}') {
if (isEmpty(&stack)) {
return 0;
}
char topChar = pop(&stack);
if ((str[i] == ')' && topChar != '(') ||
(str[i] == ']' && topChar != '[') ||
(str[i] == '}' && topChar != '{')) {
return 0;
}
}
i++;
}
return isEmpty(&stack);
}
int main() {
char *str = "[()]{}{[()()]()}";
if (matchBrackets(str)) {
printf("括号匹配成功\n");
} else {
printf("括号匹配失败\n");
}
return 0;
}
```
以上示例中,我们使用了一个字符数组来表示输入的字符串,并定义了一个`Stack`结构体来实现顺序栈。在`matchBrackets`函数中,我们遍历输入字符串的每个字符,并根据字符的类型进行相应的操作。最后,根据栈是否为空来判断括号是否匹配成功,并输出结果。
注意,在实际应用中,我们可能还需要处理其他的情况,如字符不是括号或者存在其他字符等。这里的示例只是简单地实现了括号匹配的基本逻辑。
### 回答3:
C语言可以用顺序栈实现括号匹配。首先,我们需要定义一个存储括号的顺序栈结构,其中包含一个数组用来存放括号元素,以及一个指针top来指示栈顶位置。
当开始遍历表达式时,我们遇到左括号时,将其入栈,当遇到右括号时,我们将比较栈顶元素与当前括号是否匹配。如果匹配,则弹出栈顶元素,继续遍历;如果不匹配,表明括号不匹配,直接返回不匹配的结果。
在遍历完成后,如果栈为空,则说明所有括号都匹配成功,如果栈不为空,则说明有括号没有匹配成功,返回括号不匹配的结果。
以下是用C语言实现括号匹配的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_SIZE 50
typedef struct {
char data[MAX_SIZE];
int top;
} Stack;
void init(Stack *stack) {
stack->top = -1;
}
bool isEmpty(Stack *stack) {
return stack->top == -1;
}
void push(Stack *stack, char c) {
if(stack->top == MAX_SIZE - 1) {
printf("Stack overflow!\n");
return;
}
stack->data[++(stack->top)] = c;
}
char pop(Stack *stack) {
if(isEmpty(stack)) {
printf("Stack underflow!\n");
return '\0';
}
return stack->data[(stack->top)--];
}
bool isMatching(char left, char right) {
if(left == '(' && right == ')')
return true;
else if(left == '[' && right == ']')
return true;
else if(left == '{' && right == '}')
return true;
else
return false;
}
bool isBalanced(char expression[]) {
Stack stack;
init(&stack);
for(int i = 0; expression[i] != '\0'; i++) {
if(expression[i] == '(' || expression[i] == '[' || expression[i] == '{') {
push(&stack, expression[i]);
}
else if(expression[i] == ')' || expression[i] == ']' || expression[i] == '}') {
if(isEmpty(&stack) || !isMatching(pop(&stack), expression[i])) {
return false;
}
}
}
return isEmpty(&stack);
}
int main() {
char expression[MAX_SIZE];
printf("请输入一个表达式:");
scanf("%s", expression);
if(isBalanced(expression)) {
printf("括号匹配成功!\n");
} else {
printf("括号匹配失败!\n");
}
return 0;
}
```
在这个实现中,我们用init()函数初始化了栈,用isEmpty()函数判断栈是否为空,用push()函数将元素入栈,用pop()函数弹出栈顶元素。isMatching()函数用来判断两个括号是否匹配。isBalanced()函数用来检查整个表达式的括号是否匹配。在主函数中,我们首先输入一个表达式,然后调用isBalanced()函数判断括号是否匹配,并输出结果。
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