C语言详解括号匹配问题（栈的应用 ）

问题概述

检测括号是否成对出现

最后出现的左括号最先匹配（LIFO），和栈的后进先出异曲同工

每出现一个右括号，就抵消（出栈操作）掉一个左括号

算法思路

• 遇到左括号就入栈
• 遇到有括号，就抵消一个左括号

不匹配的情况

• 遇到一个右括号，栈内弹出的左括号与之不匹配，例如 此时的右括号是 ] 而栈内的左括号是 {
• 匹配到最后一个括号。栈内已经空了，说明此时多出来了括号
• 处理完所有括号，栈内非空

实现流程图

C语言代码

匹配代码实现代码

bool bracketCheck(char str[],int length){
	SqStack S;
	InitStack(&S); //初始化栈
	for(int i=0;i<length;i++){
		if(str[i]=='('||str[i]=='{'||str[i]=='['){
			Push(&S,str[i]); //扫描到左括号就入栈
		}else{
			if(IsEmpty(S)){ //扫描到右括号，当前栈为空，即右括号单身情况
				return false; //匹配失败
			}
			char topElem; //用来保存弹出栈的栈顶元素
			Pop(&S,&topElem); //栈顶元素出栈
			if(str[i]==')'&&topElem!='('){
				return false;
			}
			if(str[i]=='}'&&topElem!='{'){
				return false;
			}
			if(str[i]==']'&&topElem!='['){
				return false;
			}
		}
	}
	return IsEmpty(S);
}

完整代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#define MaxSize 100 //定义栈中元素最大个数

typedef struct{
	char data[MaxSize];
	int top;
}SqStack;

//初始化栈
void InitStack(SqStack *S){
	S->top = -1;
}
//判断栈是否为空
bool IsEmpty(SqStack S){
	if(S.top == -1){
		return true;
	}
	return false;
}
//新元素入栈
void Push(SqStack *S,char x){
	if(S->top == MaxSize-1){
		printf("栈已满"); //栈已满
		return;
	}
	S->top += 1;
	S->data[S->top] = x;
}
//栈顶元素出栈，用x返回
void Pop(SqStack *S,char *x){
	if(S->top == -1){
		printf("栈已满");
		return;
	}
	*x = S->data[S->top];
	S->top -= 1;
}
//匹配算法
bool bracketCheck(char str[],int length){
	SqStack S;
	InitStack(&S); //初始化栈
	for(int i=0;i<length;i++){
		if(str[i]=='('||str[i]=='{'||str[i]=='['){
			Push(&S,str[i]); //扫描到左括号就入栈
		}else{
			if(IsEmpty(S)){ //扫描到右括号，当前栈为空，即右括号单身情况
				return false; //匹配失败
			}
			char topElem; //用来保存弹出栈的栈顶元素
			Pop(&S,&topElem); //栈顶元素出栈
			if(str[i]==')'&&topElem!='('){
				return false;
			}
			if(str[i]=='}'&&topElem!='{'){
				return false;
			}
			if(str[i]==']'&&topElem!='['){
				return false;
			}
		}
	}
	return IsEmpty(S);
}
int main(){
	char s[MaxSize];
	printf("请输入需要判断的括号：\n");
	scanf("%s",s);
	int len = strlen(s);
	printf("当前输入的括号个数为：%d\n",len);
	printf("--------现在开始进行判断--------\n");
	if(bracketCheck(s,len)){
		printf("匹配成功！");
	}else{
		printf("匹配失败！");
	}
	return 0;
}

结果测试