[C++知识库]栈的应用：字符串的括号匹配问题（C语言）

问题描述

• 输入一字符串，检查字符串中 { }、[ ]、( ) 三种括号是否成对出现。不同括号间不能交叉出现且左右括号顺序不能颠倒，如 ) (、{ ( } )等。
• 匹配示例：{ ( ) } ,{ [ ( ) ] }等

解决方法

• 利用栈的特性，发现左括号就入栈，然后检索到右括号与栈顶的左括号比对，如果为同一种括号则栈顶括号出栈；如果不是同一种括号（交叉）或者栈为空（只有右括号）则匹配失败。
• 最后若栈空则说明括号匹配成功
  

代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>

/******************用数组实现栈的函数*******************/
struct stack  //存放栈的信息
{
    int top;
    char *bottom;
    int size;
};

int IsEmpty(struct stack *s) //判空
{
    if (s->top == -1)
    {

        return 0;
    }
    else
    {
        return 1;
    }
}
int push(struct stack *s, char x)  //入栈
{
    char *p = s->bottom;
    p[++(s->top)] = x;
}

int pop(struct stack *s)  //出栈
{
    int ret = IsEmpty(s);
    if (ret == 0)
    {
        printf("此栈已空\n");
        return 0;
    }

    s->top--;
}
/*********************************************************/


char rToL(char c)   //右括号转左括号
{
    switch (c)
    {
	    case '}':
	        return '{';
	    case ']':
	        return '[';
	    case ')':
	        return '(';
    }
}

int main()
{
    int i = 0;
    int MAX = 1024;  //字符数组的最大值
    char str[MAX];   //存放字符串的空间

    fgets(str, MAX, stdin); //从终端读取一个字符串
    int size = strlen(str); //字符串的大小
    
    char stack[size];  //栈的空间与字符串大小想等
    struct stack s = {-1, stack, size}; //定义栈的信息
    
    for (i = 0; i < size; i++) //遍历字符串
    {

        if (str[i] == '{' || str[i] == '[' || str[i] == '(') //有左括号就入栈
        {
            push(&s, str[i]);
        }
        if (str[i] == '}' || str[i] == ']' || str[i] == ')') 
        {
            str[i] = rToL(str[i]);  //把右括号转成左括号
            if (stack[s.top] == str[i])  //与栈顶括号比较
            {
                pop(&s);   //相同则出栈
            }
            else
            {
                printf("括号不匹配！\n");
                return 0;
            }
        }
    }

    int ret = IsEmpty(&s); //判空
    if (ret == 0)
    {
        printf("括号匹配^v^!\n");
    }
    else
    {
        printf("括号不匹配！\n");
    }
    return 0;
}

终端显示

• 第一次在终端输入字符串p[++(s->top)] = x ;

p[++(s->top)] = x;
括号匹配^v^!

• 第二次在终端输入字符串if (str[i] == ‘{’ || str[i] == ‘[’ || str[i] == ‘(’ ) ：

if (str[i] == '{' || str[i] == '[' || str[i] == '(')
括号不匹配！