使用栈实现括号匹配

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"这篇文档介绍了栈在括号匹配问题中的应用,通过自定义顺序栈结构体实现括号的匹配检查。代码中包含了栈的初始化、判断栈空、读取栈顶元素、进栈、出栈等基本操作,并通过示例字符串进行测试。" 在计算机科学中,栈是一种重要的数据结构,它遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则。在本例中,栈被用于解决括号匹配的问题,这在编译原理、解析器设计和许多其他编程场景中都非常常见。括号匹配是检查一个字符串中的开括号(如'('、'{'、'[')是否与相应的闭括号(')'、'}'、']')正确配对。 代码首先定义了一个名为`sequence_stack`的结构体,其中包含一个整型数组`a`作为存储空间和一个整型变量`top`表示栈顶指针。接着,定义了以下几个函数: 1. **栈的初始化**:`void init(sequence_stack *st)`,这个函数将栈的`top`设置为0,表示栈为空。 2. **判断栈是否为空**:`int empty(sequence_stack st)`,当`top`等于0时,返回1表示栈为空,否则返回0。 3. **读栈顶的节点值**:`datatype read(sequence_stack st)`,返回栈顶元素的值,但不删除。 4. **栈的插入操作(进栈)**:`void push(sequence_stack *st, datatype x)`,将元素`x`压入栈中,将`top`加1。 5. **栈的删除操作(出栈)**:`void pop(sequence_stack *st)`,删除栈顶元素,将`top`减1。 6. **括号匹配**:`int match_kouhao(char c[])`,这个函数用于检查输入的字符数组`c`中的括号是否匹配。具体实现可能涉及到遍历数组,用栈来跟踪未关闭的开括号,遇到闭括号时检查栈顶元素是否是对应的开括号,若是则出栈,若不是或栈为空则返回匹配失败。 在`main`函数中,首先初始化了一个栈`Stu`,然后进行了10次进栈和出栈操作,用于展示栈的基本操作。接着,使用两个测试字符串`c1`和`c2`,调用`match_kouhao`函数检查括号匹配情况,并打印结果。 这个例子展示了如何利用栈的数据结构解决实际问题,同时也提供了编写和使用自定义栈结构的基本步骤,对于理解栈的工作原理以及在编程中应用栈具有很好的教学价值。