括号匹配的检查_课程设计.doc

衡阳师范学院 C语言 数据结构课程设计报告题 目： 括号匹配的检验 班 级： 1 1 0 1 学 号： 作者姓名： 指导教师： 2012年11月12目 录1设计题目与要求31.1实验目的31.2问题描述31.3设计要求32总体设计思想及相关知识32.1总体设计思想3 2.2开发环境与工具. 43功能设计43.1 抽象数据类型的定义43.2 栈的基本运算.43.3栈的基本操作的实现.43.4模块流程图64源程序代码65测试及结果96总结117小组成员任务分配11参考文献121设计题目与要求1.1实验目的通过对括号匹配的检验的程序设计编写，深入了解和掌握栈的使用，了解栈先进后出的特点，掌握栈的表示和实现。1.2问题描述 假设表达式中允许包括两种括号:圆括号和方括号，其嵌套的顺序随意，即()或()等为正确的格式，()或()）均为不正确的格式。检验括号是否匹配的方法可用“期待的急迫程度”这个概念来描述。例如考虑下列括号序列： ( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 当计算机接受了第一个括号后，它期待着与其匹配的第八个括号的出现，然而等来的却是第二个括号，此时第一个括号只能暂时靠边，而迫切等待与第二个括号相匹配的，第七个括号的出现，类似的，因等来的第三个括号，其期待的匹配程度较第二个括号更急迫，则第二个括号也只能靠边，让位于第三个括号，显然第二个括号的期待急迫性高于第一个括号；在接受了第四个括号后，第三个括号的期待得到满足，消解之后，第二个括号的期待匹配成了当前最急迫的任务了，依次类推。可见，这个处理过程恰与栈的特点相吻合。1.3设计要求读入圆括号和方括号的任意序列，输出“匹配”或“此串括号匹配不合法”。2总体设计思想及相关知识2.1总体设计思想最内层（最迟出现）的左括号必须与最内层（最早出现）的同类右括号匹配，它最期待着急迫的配对。配对之后，期待得以消除。因此为左括号设置一个栈，置于栈顶的左括号期待配对的急切程度最高。另外，在算法的开始和结束时，栈都应该是空的。例如：()、 () 、(2.2开发环境与工具系统平台：Windows应用程序实现语言：C语言开发工具：VC+6.03功能设计3.1抽象数据类型的定义 堆栈的定义：栈（Stack）是限定只能在表的一端进行插入和删除操作的线性表。在表中，允许插入和删除的一端称作栈顶(top)，不允许插入和删除的另一端称作栈底(bottom) 。3.2栈的基本运算（1）栈初始化：Init_Stack(s)。操作结果是构造了一个空栈。（2）判栈空：Empty_Stack(s)。操作结果是若s为空返回1，否则返回为0.（3）入栈：Push_Stack(s,x)。操作结果是在栈s的顶部插入一个新的元素x，x成为新的栈顶元素，栈发生变化。（4）出栈：Pop_Stack(s)。在栈s存在且非空的情况下，操作结果是将栈s的顶部元素从栈中删除，栈中少了一个元素，栈发生变化。（5）读栈顶元素：Top_Stack(s)。在栈s存在且非空的情况下，操作结果是读栈顶元素，栈不变化。3.3栈的基本操作的实现(1）置空栈（首先建立栈空间，然后初始化栈顶指针）SeqStack * Init_Stack()SeqStack *s;s=( SeqStack *)malloc(sizeof(SeqStack );s-top=-1;return s; (2)判空栈int Empty_Stack(SeqStack *s)If(s-top=-1) return 1;Else return 0;(3)入栈int Push_Stack(SeqStack *s,datatype x)if(s-top=MAXSIZE-1) return 0; /栈满不能入栈elses-top+;s-datas-top=x;return 1;(4)出栈int Pop_Stack(SeqStack *s,datatype *x)if (Empty_Stack(s) return 0; /栈空不能出栈else *x=s-datas-top; /栈顶元素存入*x，返回s-top-;return 1;(5)取栈顶元素datatype Top_Stack(SeqStack *s)if (Empty_Stack(s) return 0; /栈空else return(s-datas-top);3.4模块流程开 始 输入括号序列输 出输 出判断括号是否匹配4.源程序代码#include#include#define MAXSIZE 100typedef char datatype;struct SeqStackdatatype dataMAXSIZE;int top;SeqStack * Init_Stack()SeqStack *s;s=( SeqStack *)malloc(sizeof(SeqStack );s-top=-1;return s;int Empty_Stack(SeqStack *s)if(s-top=-1) return 1;else return 0;int Push_Stack(SeqStack *s,datatype x)if(s-top=MAXSIZE-1) return 0; /栈满不能入栈elses-top+;s-datas-top=x;return 1;int Pop_Stack(SeqStack *s,datatype *x)if (Empty_Stack(s) return 0; /栈空不能出栈else *x=s-datas-top; /栈顶元素存入*x，返回s-top-;return 1;datatype Top_Stack(SeqStack *s)if (Empty_Stack(s) return 0; /栈空else return(s-datas-top);int match(char s)SeqStack *st;datatype x;char *p=s;st=Init_Stack();while(*p)switch(*p)case (:case :case :Push_Stack(st,*p);break;case ):if(Top_Stack(st)=() Pop_Stack(st,&x);else return 0;break;case :if(Top_Stack(st)=) Pop_Stack(st,&x);else return 0;break;case :if(Top_Stack(st)=) Pop_Stack(st,&x);else return 0;break;default:return 0;break;p+;return Empty_Stack(st)?1:0;int main()printf(请输入一组或多组括号序列，按enter键结束输入：n);char sMAXSIZE;while(gets(s)printf(match(s)?括号匹配n:括号不匹配n);return 0;5 测试及结果 图5-1 图5-2 图5-3 图5-46 总结经过了两周的时间，我们完成了这个课程设计。通过这次课程设计，我们学到了很多关于数据结构中栈的使用操作。经过这些天的上机操作，我们也意识到了自己的不足之处，例如容易把符号打错，在查找错误时难以发现等问题。在这程序设计中遇到的问题，一般上网查询或者问上一届的同学，参考他人的做法，多次操作失败过，但还是一步步改正。 所以说，这次的课程设计给了我们一个提高，过程中发现对C语言还是不太熟悉，数据结构很重要，多实践操作很关键。在以后的计算机学习过程中，理解理论知识，注重实践操作。小组成员任务分配 程序编程前阶段：全组成