数据结构实验:栈与队列解决括号配对问题

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"数据结构 实验2:栈和队列的应用-配对问题" 实验报告详细内容: 在本次数据结构实验中,主要探讨了栈和队列这两种基本数据结构的应用,特别是如何利用它们来解决配对问题。实验题目是针对一组包含()、[]、{}的表达式,检查这些括号是否按照正确的嵌套顺序出现,以验证表达式的合法性。这一过程称为括号匹配。 实验的目的在于让学生深入理解栈和队列的工作机制,并能够运用这些概念解决实际问题。在实验开始之前,学生需要预习相关理论知识,包括栈的后进先出(LIFO)特性以及队列的先进先出(FIFO)特性,以及如何将这些特性应用到实际编程中。 实验的设计思路是通过一个名为`peidui`的函数来实现括号配对检查。程序从输入的表达式中逐个读取字符,直到遇到终止符“#”。读到左括号时,将其压入栈中;遇到右括号时,检查栈顶元素是否为相应的左括号,如果是则进行匹配并弹出栈顶元素;遇到“#”时,检查栈是否为空,如果为空则表示所有括号已正确匹配。栈的操作函数如`InitStack`用于初始化栈,`GetPop`获取栈顶元素,`Pop`弹出栈顶元素,`Push`将元素压入栈。 在提供的代码中,定义了一个基于数组的顺序栈(`SqStack`)结构,包括存储元素的基地址`base`、栈顶指针`top`以及栈的大小`stacksize`。`InitStack`函数负责分配内存初始化栈,`malloc`用于动态分配初始容量为`STACK_INIT_SIZE`的内存空间。其他栈操作函数如`Push`和`Pop`则实现了对栈的基本操作。 实验过程中,学生需要编写并运行`peidui`函数,该函数会处理输入的字符串,根据括号的规则进行判断,并输出表达式是否合法的结果。通过这种方式,学生可以直观地体验到栈在解决实际问题中的重要作用,加深对数据结构的理解。 这个实验旨在培养学生的动手能力和逻辑思维能力,通过实际操作加深对栈这种数据结构特性的认识,同时也为解决更复杂的问题打下基础。通过这样的实践,学生能够更好地将理论知识与实际编程相结合,提高问题解决的能力。