数据结构与算法：栈的应用解析

"本资源为算法设计思想的讲解，特别是关于括号匹配的算法，以及栈在其中的应用。课程还涵盖了栈与队列的基础知识，包括它们的定义、特点、操作以及存储结构。同时，提供了上机实验的相关注意事项，如使用特定网址、考勤规定、代码讨论等。" 在算法设计中，括号匹配是一个经典问题，通常通过栈这种数据结构来解决。这里的算法设计思想主要包含以下步骤： 1. 当遇到左括号时，将其压入栈中。这一步是建立一个匹配对的起点，将左括号保存起来以便后续与右括号进行匹配。 2. 当遇到右括号时，首先检查栈是否为空。如果栈为空，说明没有对应的左括号与之匹配，即这个右括号是多余的。 3. 如果栈不为空，取出栈顶的元素（假设是左括号），与当前的右括号进行比较。如果两者匹配，那么左括号出栈，表示一对括号匹配成功。如果不匹配，说明括号不合法。 4. 在表达式检验结束时，如果栈为空，表明所有左括号都找到了匹配的右括号，括号匹配正确。反之，如果栈非空，意味着存在未匹配的左括号，即括号匹配错误。 栈是一种特殊的数据结构，具有“后进先出”（LIFO）的特性，常用于需要临时保存和恢复信息的场景。在栈的定义中，元素只能在栈顶进行插入（入栈）和删除（出栈）操作。栈的基本操作包括初始化栈、销毁栈、清空栈、判断栈是否为空、获取栈顶元素、入栈、出栈以及遍历栈。 在实现栈时，有两种常见的存储结构：顺序栈和链栈。顺序栈通常使用数组实现，当数组空间不足时，可以动态扩展。而链栈则是用链表来表示，每个节点包含元素和指向下一个节点的指针。 在上机实验中，需要注意以下几点： - 学生已经注册了以学号为账户名的账号。 - 实验室环境提供了两个不同的访问地址，一个是ADSL外网，另一个是院楼内的IP地址。 - 上实验课需要按时考勤，不允许迟到早退。 - 鼓励同学们相互讨论代码，但课程结束后应整理好个人物品并关闭电脑。 通过对栈和队列的学习，我们可以更深入地理解线性数据结构，并能运用这些知识解决实际问题，比如括号匹配、表达式求值等。