C语言用用顺序栈来判断一个表达式中的括号是否匹配

思路：

1. 遍历表达式中的每一个字符；

2. 如果遇到左括号，将其压入栈中；

3. 如果遇到右括号，则从栈中弹出一个元素，判断其是否为匹配的左括号，如果不是，则表达式中的括号不匹配；

4. 遍历完整个表达式后，如果栈为空，则表明表达式中的括号全部匹配，否则不匹配。

代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXSIZE 100 // 栈的最大长度

typedef struct {
    char data[MAXSIZE];
    int top; // 栈顶指针
} Stack;

// 初始化栈
void initStack(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
int isEmpty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

// 判断栈是否已满
int isFull(Stack *s) {
    return s->top == MAXSIZE - 1;
}

// 入栈
void push(Stack *s, char x) {
    if (isFull(s)) {
        printf("Stack Overflow\n");
        exit(0);
    } else {
        s->data[++s->top] = x;
    }
}

// 出栈
char pop(Stack *s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("Stack Underflow\n");
        exit(0);
    } else {
        return s->data[s->top--];
    }
}

// 判断括号是否匹配
int isMatch(char left, char right) {
    if (left == '(' && right == ')') {
        return 1;
    } else if (left == '[' && right == ']') {
        return 1;
    } else if (left == '{' && right == '}') {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

// 判断表达式中的括号是否匹配
int isBalanced(char *exp) {
    Stack s;
    initStack(&s);
    for (int i = 0; exp[i] != '\0'; i++) {
        if (exp[i] == '(' || exp[i] == '[' || exp[i] == '{') {
            push(&s, exp[i]);
        } else if (exp[i] == ')' || exp[i] == ']' || exp[i] == '}') {
            if (isEmpty(&s)) {
                return 0;
            } else {
                char left = pop(&s);
                if (!isMatch(left, exp[i])) {
                    return 0;
                }
            }
        }
    }
    return isEmpty(&s); // 如果栈为空，则表达式中的括号全部匹配，否则不匹配
}

int main() {
    char exp[MAXSIZE];
    printf("请输入一个表达式：");
    scanf("%s", exp);
    if (isBalanced(exp)) {
        printf("括号匹配\n");
    } else {
        printf("括号不匹配\n");
    }
    return 0;
}