用c++实现顺序栈的基本操作和括号匹配的问题并且实现手动的输入栈和出栈
时间: 2024-03-20 09:44:41 浏览: 88
好的,我来回答你的问题。
首先,我们需要定义一个顺序栈的数据结构,包括栈顶指针和存储元素的数组。以下是一个简单的定义:
```c++
const int MAXSIZE = 100; // 栈的最大容量
struct Stack {
int top; // 栈顶指针
char data[MAXSIZE]; // 存储元素的数组
};
```
接下来,我们需要实现顺序栈的基本操作,包括初始化栈、判断栈是否为空、判断栈是否已满、入栈、出栈等。以下是一个简单的实现:
```c++
// 初始化栈
void InitStack(Stack &S) {
S.top = -1;
}
// 判断栈是否为空
bool IsEmpty(Stack S) {
return S.top == -1;
}
// 判断栈是否已满
bool IsFull(Stack S) {
return S.top == MAXSIZE - 1;
}
// 入栈
bool Push(Stack &S, char x) {
if (IsFull(S)) {
return false; // 栈满,插入失败
}
S.data[++S.top] = x;
return true; // 插入成功
}
// 出栈
bool Pop(Stack &S, char &x) {
if (IsEmpty(S)) {
return false; // 栈空,删除失败
}
x = S.data[S.top--];
return true; // 删除成功
}
```
现在,我们可以使用上述代码实现括号匹配的问题。具体思路是:遍历输入字符串,如果遇到左括号,就将其入栈;如果遇到右括号,就将栈顶元素出栈并判断是否匹配。如果匹配,则继续遍历输入字符串;如果不匹配,则说明括号不匹配,算法结束。以下是一个简单的实现:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXSIZE = 100;
struct Stack {
int top;
char data[MAXSIZE];
};
void InitStack(Stack &S) {
S.top = -1;
}
bool IsEmpty(Stack S) {
return S.top == -1;
}
bool IsFull(Stack S) {
return S.top == MAXSIZE - 1;
}
bool Push(Stack &S, char x) {
if (IsFull(S)) {
return false;
}
S.data[++S.top] = x;
return true;
}
bool Pop(Stack &S, char &x) {
if (IsEmpty(S)) {
return false;
}
x = S.data[S.top--];
return true;
}
bool Match(char left, char right) {
return (left == '(' && right == ')') || (left == '[' && right == ']') || (left == '{' && right == '}');
}
bool CheckBrackets(char *str) {
Stack S;
InitStack(S);
int n = strlen(str);
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (str[i] == '(' || str[i] == '[' || str[i] == '{') {
Push(S, str[i]);
} else if (str[i] == ')' || str[i] == ']' || str[i] == '}') {
char x;
if (Pop(S, x) && Match(x, str[i])) {
continue;
} else {
return false;
}
}
}
return IsEmpty(S);
}
int main() {
char str[MAXSIZE];
cin >> str;
if (CheckBrackets(str)) {
cout << "括号匹配" << endl;
} else {
cout << "括号不匹配" << endl;
}
return 0;
}
```
最后,我们需要实现手动输入栈和出栈。具体实现方法是:使用`cin`读入用户输入的字符,然后调用入栈函数将其插入到栈中;使用`cout`输出栈顶元素,然后调用出栈函数将其删除。以下是一个简单的实现:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXSIZE = 100;
struct Stack {
int top;
char data[MAXSIZE];
};
void InitStack(Stack &S) {
S.top = -1;
}
bool IsEmpty(Stack S) {
return S.top == -1;
}
bool IsFull(Stack S) {
return S.top == MAXSIZE - 1;
}
bool Push(Stack &S, char x) {
if (IsFull(S)) {
return false;
}
S.data[++S.top] = x;
return true;
}
bool Pop(Stack &S, char &x) {
if (IsEmpty(S)) {
return false;
}
x = S.data[S.top--];
return true;
}
int main() {
Stack S;
InitStack(S);
cout << "请输入栈中的元素(以#结束):" << endl;
char x;
while (cin >> x && x != '#') {
Push(S, x);
}
cout << "栈中的元素为:";
while (!IsEmpty(S)) {
Pop(S, x);
cout << x << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
希望这些代码能够帮助到你。如果你有任何问题,可以继续向我提问。
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