利用栈判断括号匹配的算法设计

"这篇资源是一份关于数据结构课程设计的报告，主要讨论了如何设计一个自动括号匹配器，特别是针对包含圆括号、方括号和花括号的算术表达式。报告中详细阐述了需求分析、系统设计、函数设计以及调试分析等关键部分。目标是利用栈数据结构来判断给定表达式中的括号是否正确配对。" 在计算和编程领域，括号的正确配对是确保表达式合法性和计算正确性的基础。本报告的焦点在于利用栈这一数据结构来解决这个问题。栈是一种具有"后进先出"（LIFO）特性的数据结构，非常适合处理括号匹配的问题。当遇到左括号时，将其压入栈中；遇到右括号时，检查栈顶的元素（假设为左括号），如果两者匹配则出栈，否则表示括号不匹配。最后，如果栈为空，表示所有括号都已找到匹配，否则存在未匹配的左括号。 报告的系统设计部分提出了以下方案： 1. 分析可能的括号不匹配情况，包括右括号首先出现、不期待的右括号匹配和缺少对应左括号的情况。 2. 提出处理策略：左括号进栈，右括号出现时检查栈顶元素，匹配则出栈，不匹配则表示错误；结束时栈空表示括号匹配，否则有未匹配的左括号。 在数据结构设计上，报告采用了顺序栈（sqstack），其定义包括基础指针base、栈顶指针top和栈的大小stacksize。栈的操作包括初始化、插入元素（压栈）、删除元素（弹栈）、检查栈是否为空、清空栈以及销毁栈。 函数设计部分，报告提到了一系列用于实现括号匹配功能的函数，包括构造空栈、插入元素、出栈、判断栈空、重置栈为空和销毁栈的函数。此外，还有核心的根据括号出现情况进行匹配判断的函数。 调试分析和测试运行结果部分，报告可能会详述实际运行过程中的各种测试用例，包括正常情况和异常情况，以验证算法的有效性和正确性。 这个报告提供了一个使用栈来解决括号匹配问题的完整解决方案，涉及到了问题定义、设计思路、数据结构选择和函数实现等多个方面，对于理解和实践括号匹配算法具有指导意义。