c语言请设计表达式括号配对检测算法(自选栈结构的存储表示,假设算术表达式已存于一字符数组中),如输入[([][])], 输出括号匹配;否则输出括号不匹配。
时间: 2024-10-25 12:14:59 浏览: 48
在C语言中,我们可以使用栈数据结构来设计一个表达式括号配对检测算法。首先,我们定义一个结构体`Stack`来存储括号,并使用一个整型数组作为栈的实际存储。下面是步骤:
1. 定义`Stack`结构体,包含两个元素:一个字符类型的括号,一个整型变量用于计数未关闭的左括号。
```c
typedef struct {
char bracket;
int count;
} StackElement;
```
2. 创建一个栈,并初始化它。
```c
#define MAX_STACK_SIZE 50
Stack stack[MAX_STACK_SIZE];
int top = -1;
```
3. 实现一个函数`is_open_bracket(char)`,判断给定的字符是否是开括号。
```c
int is_open_bracket(char ch) {
switch (ch) {
case '(': case '[': case '{':
return 1;
default:
return 0;
}
}
```
4. 函数`push(bracket)`将开括号压入栈。
```c
void push(char bracket) {
if (top < MAX_STACK_SIZE && is_open_bracket(bracket)) {
stack[++top] = {bracket, 0};
}
}
```
5. 函数`pop()`检查是否有闭合括号,并减少未关闭括号计数。
```c
void pop() {
if (top >= 0) {
StackElement elem = stack[top--];
if (!elem.count) {
// 如果遇到关闭括号而栈顶不是对应的开括号,则返回错误
return;
}
elem.count--;
} else {
// 栈空,直接返回错误
return;
}
}
```
6. 主函数`detect_parentheses(char* expression)`,遍历输入表达式的每一个字符。
```c
int detect_parentheses(char* expression) {
for (char* ptr = expression; *ptr != '\0'; ++ptr) {
if (*ptr == '(' || *ptr == '{' || *ptr == '[') {
push(*ptr);
} else if (*ptr == ')' || *ptr == '}' || *ptr == ']') {
if (top < 0) {
return 0; // 空括号结束,不匹配
}
pop();
}
}
// 检查栈是否为空,若为空则括号匹配,否则不匹配
return top == 0 ? 1 : 0;
}
```
7. 最后,在main函数中测试上述功能。
```c
int main() {
char input[] = "[([][])]";
if (detect_parentheses(input)) {
printf("括号匹配\n");
} else {
printf("括号不匹配\n");
}
return 0;
}
```
这个算法会检查输入的表达式中括号是否正确配对。如果检测到不匹配,会输出"括号不匹配",否则输出"括号匹配"。你可以通过修改`main`中的输入字符串来测试其他表达式。
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