实现顺序栈或者链栈的基本操作:初始化,入栈,出栈,取栈顶元素,判断空栈等操作。应用栈编程实现如下问题:1. 括号匹配的检验用户输入的任意表达式,假设表达式中含有1种括号:(),其嵌套的顺序随意。检验括号是否匹配,输出结果为匹配或不匹配。提示:遇到左括号就进栈,遇到右括号就出栈
时间: 2024-10-24 08:06:45 浏览: 26
栈:顺序栈和链表栈_C语言项目
实现顺序栈(基于数组):
1. 初始化:创建一个固定大小的数组作为栈的基础结构,设置栈顶指针top为-1表示栈为空。
```python
def initialize_stack(stack_size):
stack = [None] * stack_size
top = -1
return stack, top
```
2. 入栈(push):当接收到新的元素(左括号)时,将它放在栈顶,并增加栈顶指针。
```python
def push_left_bracket(stack, element):
if len(stack) == len(stack) - top: # 判断栈满
raise Exception("Stack is full")
stack[top + 1] = element
top += 1
```
3. 出栈(pop):处理右括号时,如果栈不为空则弹出栈顶元素,否则报错表示非法操作。
```python
def pop_right_bracket(stack):
if top == -1: # 栈空
raise Exception("Pop from empty stack")
top -= 1
return stack.pop()
```
4. 取栈顶元素(peek):查看栈顶元素,但不移除,这里不做特殊处理,直接返回top+1位置的元素。
```python
def peek(stack):
return stack[top + 1] if top != -1 else None
```
5. 判断空栈:检查栈顶指针是否等于-1。
```python
def is_empty(stack):
return top == -1
```
对于括号匹配的问题:
1. 遇到左括号时,入栈。
2. 遇到右括号时,尝试出栈并比较。如果栈为空,则表示当前右括号无法找到对应的左括号,记录错误;反之,继续检查下一个右括号。
3. 当遍历完所有字符后,如果栈非空,则表示有未配对的左括号,返回"不匹配"。
应用上述栈实现的括号匹配代码示例(简化版):
```python
def check_brackets(expression):
stack, _ = initialize_stack(len(expression))
for char in expression:
if char == '(':
push_left_bracket(stack, char)
elif char == ')':
try:
pop_right_bracket(stack)
except Exception as e:
return "不匹配"
return "匹配" if is_empty(stack) else "不匹配"
# 使用示例
expression = "()()"
print(check_brackets(expression)) # 输出:匹配
```
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