数据结构课设：括号匹配算法与栈应用

本资源是一份针对2023年数据结构课程设计的实验报告，主题为"括号匹配检验的实现"，由学生杨凯文完成，属于计算机2103班，学号2109124080，指导教师为余冬梅，来自数学与计算机科学学院。该课程设计旨在解决在计算表达式中括号匹配的问题，这对于理解和优化运算顺序至关重要，特别是处理嵌套括号的复杂情况。 括号匹配检验是基于栈的数据结构算法应用，因为栈的后进先出特性与括号的匹配规则相吻合。设计要求学生通过编写代码实现一个算法，用于检查给定的算术表达式中的括号是否正确匹配。设计过程包括以下几个关键步骤： 1. 课题描述：阐述了括号匹配的重要性，尤其是在运算过程中，括号能改变运算顺序，避免因括号层次不清导致的错误。通过设计算法，可以有效地检测表达式中括号的正确性，提高运算效率。 2. 设计要求：明确指出了设计目标，即实现一个函数，接受输入的算术表达式，通过栈操作来验证括号是否匹配。同时，需要在Codeblocks环境中开发和测试代码。 3. 逻辑设计与分析：这部分介绍了算法的基本逻辑，即遇到左括号时将其入栈，遇到右括号时检查栈顶元素是否与其匹配。如果匹配，则出栈；如果不匹配，则表示括号不匹配。整个过程利用栈的特性，确保左括号期待的右括号能够及时找到。 4. 详细设计：涉及函数的详细实现，包括成员函数的定义、代码编写等。这可能包括构造空栈、入栈、出栈和比较栈顶元素等基本操作。 5. 程序测试：实验分为合法数据输入和非法数据输入两种情况，确保算法在不同场景下的正确性和鲁棒性。通过测试，可以验证算法的正确性以及处理异常的能力。 6. 总结：最后，对整个设计过程进行了总结，强调了括号匹配检验算法在实际编程中的实用价值。 7. 参考文献：提供了一些参考资料，可能包含了算法设计的基础理论和相关技术文档。 整个课程设计不仅锻炼了学生的编程技能，还加深了他们对数据结构特别是栈的理解，有助于提升逻辑思维和问题解决能力。