第二题 括号序列(bracket)
时间: 2023-09-01 20:01:31 浏览: 83
括号序列是由左右括号组成的一种序列,其中左括号与右括号必须成对出现且匹配,且括号必须按照一定的规则嵌套排列。
括号序列问题在计算机科学中是非常常见的,特别是在编译原理和算法设计中。一个有效的括号序列必须满足以下条件:
- 每个左括号都必须有一个相应的右括号与之匹配;
- 括号必须按照正确的嵌套顺序出现,即左括号必须先出现,右括号必须后出现;
- 括号之间不能重叠,即左括号和右括号不能交叉出现;
- 括号序列的长度必须为偶数。
我们可以使用栈的数据结构来判断一个括号序列是否有效。算法的基本思想是遍历序列中的每一个字符,如果遇到左括号,则将其压入栈中;如果遇到右括号,则检查栈顶的元素是否与其匹配。如果匹配,则将栈顶的左括号出栈;如果不匹配,则说明括号序列无效。
在实际应用中,括号序列的应用非常广泛。例如,在编译原理中,编译器需要检查源代码中的括号是否匹配,以确保程序的正确性;在算法设计中,括号序列的问题可以转化为其他复杂的问题,如计算表达式的值或生成有效的括号序列等。
总而言之,括号序列是由左右括号组成的一种序列,在计算机科学中具有重要的应用价值,我们可以使用栈的方法来判断括号序列是否有效。
相关问题
java写出括号序列用stack的代码
下面是使用Java的Stack实现括号序列匹配的示例代码:
```java
import java.util.Stack;
public class BracketSequence {
public static boolean match(String s) {
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
stack.push(c);
} else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {
if (stack.isEmpty()) {
return false;
}
char top = stack.pop();
if ((c == ')' && top != '(') || (c == ']' && top != '[') || (c == '}' && top != '{')) {
return false;
}
}
}
return stack.isEmpty();
}
public static void main(String[] args) {
String s1 = "([])(){}";
String s2 = "([)]";
String s3 = "{[]()}()";
System.out.println(s1 + " is " + (match(s1) ? "valid" : "invalid"));
System.out.println(s2 + " is " + (match(s2) ? "valid" : "invalid"));
System.out.println(s3 + " is " + (match(s3) ? "valid" : "invalid"));
}
}
```
运行结果:
```
([])(){} is valid
([)] is invalid
{[]()}() is valid
```
C语言代码,用顺序栈检查输入括号序列的匹配情况
```c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define STACK_INIT_SIZE 20 //栈的初始长度
#define STACK_INCREMENT 10 //栈的增量
typedef char ElemType;
typedef struct {
ElemType *base; //指向栈底的指针
ElemType *top; //指向栈顶的指针
int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位
}SqStack;
//初始化栈
void InitStack(SqStack *S) {
S->base = (ElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
if (!S->base) {
exit(0);
}
S->top = S->base;
S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;
}
//销毁栈
void DestroyStack(SqStack *S) {
free(S->base);
S->stacksize = 0;
S->top = S->base = NULL;
}
//判断栈是否为空
int StackEmpty(SqStack S) {
if (S.top == S.base) {
return 1;
}
return 0;
}
//获取栈中元素个数
int StackLength(SqStack S) {
return (S.top - S.base);
}
//获取栈顶元素
ElemType GetTop(SqStack S) {
if (S.top != S.base) {
return *(S.top - 1);
}
return ' ';
}
//入栈
void Push(SqStack *S, ElemType e) {
if (S->top - S->base >= S->stacksize) {
S->base = (ElemType*)realloc(S->base, (S->stacksize + STACK_INCREMENT) * sizeof(ElemType));
if (!S->base) {
exit(0);
}
S->top = S->base + S->stacksize;
S->stacksize += STACK_INCREMENT;
}
*(S->top) = e;
S->top++;
}
//出栈
void Pop(SqStack *S, ElemType *e) {
if (S->top == S->base) {
exit(0);
}
S->top--;
*e = *(S->top);
}
//检查输入括号序列的匹配情况
void Match(SqStack *S) {
char c;
while ((c = getchar()) != EOF) {
switch (c) {
case '(':
Push(S, c);
break;
case ')':
if (GetTop(*S) == '(') {
Pop(S, &c);
} else {
printf("Right brackets are missing!\n");
DestroyStack(S);
return;
}
break;
case '[':
Push(S, c);
break;
case ']':
if (GetTop(*S) == '[') {
Pop(S, &c);
} else {
printf("Right brackets are missing!\n");
DestroyStack(S);
return;
}
break;
case '{':
Push(S, c);
break;
case '}':
if (GetTop(*S) == '{') {
Pop(S, &c);
} else {
printf("Right brackets are missing!\n");
DestroyStack(S);
return;
}
break;
default:
break;
}
}
if (StackEmpty(*S)) {
printf("The brackets are matched!\n");
} else {
printf("Left brackets are missing!\n");
}
DestroyStack(S);
}
int main() {
SqStack S;
InitStack(&S);
printf("Please input bracket sequence:\n");
Match(&S);
return 0;
}
```
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