如何通过链栈实现括号匹配,以及该算法在实际编程中的应用有哪些关键步骤和代码实现?
时间: 2024-11-14 15:22:08 浏览: 21
在数据结构中,括号匹配是链栈应用的一个经典场景。为了帮助你深入理解链栈如何应用于括号匹配,推荐查看这份资料:《链栈操作与应用:括号匹配与基本操作实现》。它详细讲解了链栈的基本操作以及在括号匹配问题中的应用,非常适合你当前的研究需要。
参考资源链接:[链栈操作与应用:括号匹配与基本操作实现](https://wenku.csdn.net/doc/2gmwp9mqtf?spm=1055.2569.3001.10343)
链栈实现括号匹配的关键步骤如下:
1. 初始化两个链栈,一个用于存储左括号(左栈),另一个用于存储右括号(右栈)。
2. 遍历输入的括号字符串,对于每个字符:
a. 若是左括号,执行入栈操作将其压入左栈。
b. 若是右括号,首先检查右栈是否为空,若为空则不匹配;若不为空,则出栈右栈顶部元素,再检查左栈是否为空,若为空则不匹配;若不为空,则继续检查左栈顶部元素是否与右栈出栈的元素匹配,若不匹配则不匹配;若匹配则继续遍历。
3. 遍历完成后,检查两个栈是否为空:
a. 若左栈为空,表示所有左括号都已正确匹配,括号匹配成功。
b. 若左栈不为空,则表示有未匹配的左括号,括号匹配失败。
下面是一个简单的算法代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
// 定义链栈节点结构体
typedef struct Node {
char data;
struct Node *next;
} Node, *LinkStack;
// 初始化链栈
void InitStack(LinkStack *top) {
*top = NULL;
}
// 入栈操作
void Push(LinkStack *top, char e) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = e;
newNode->next = *top;
*top = newNode;
}
// 出栈操作
char Pop(LinkStack *top) {
if (*top == NULL) return '\0';
Node *p = *top;
char e = p->data;
*top = p->next;
free(p);
return e;
}
// 判断栈是否为空
bool StackEmpty(LinkStack top) {
return top == NULL;
}
// 括号匹配函数
bool BracketMatch(const char *str) {
LinkStack leftStack, rightStack;
InitStack(&leftStack);
InitStack(&rightStack);
char ch;
while ((ch = *str++) != '\0') {
if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') {
Push(&leftStack, ch);
} else if (ch == ')' || ch == ']' || ch == '}') {
if (StackEmpty(rightStack)) return false;
char topChar = Pop(&rightStack);
if ((ch == ')' && topChar != '(') ||
(ch == ']' && topChar != '[') ||
(ch == '}' && topChar != '{')) {
return false;
}
}
}
while (!StackEmpty(leftStack)) {
if (StackEmpty(rightStack)) return false;
Pop(&rightStack);
}
return StackEmpty(leftStack) && StackEmpty(rightStack);
}
int main() {
const char *str =
参考资源链接:[链栈操作与应用:括号匹配与基本操作实现](https://wenku.csdn.net/doc/2gmwp9mqtf?spm=1055.2569.3001.10343)
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