九度题目1153：括号匹配问题（堆栈的应用）

题目描述：
在某个字符串（长度不超过100）中有左括号、右括号和大小写字母；规定（与常见的算数式子一样）任何一个左括号都从内到外与在它右边且距离最近的右括号匹配。写一个程序，找到无法匹配的左括号和右括号，输出原来字符串，并在下一行标出不能匹配的括号。不能匹配的左括号用"$"标注,不能匹配的右括号用"?"标注.
输入：
输入包括多组数据，每组数据一行，包含一个字符串，只包含左右括号和大小写字母，字符串长度不超过100。
注意：cin.getline(str,100)最多只能输入99个字符！
输出：
对每组输出数据，输出两行，第一行包含原始输入字符，第二行由"$","?"和空格组成，"$"和"?"表示与之对应的左括号和右括号不能匹配。
样例输入：
)(rttyy())sss)(
样例输出：
)(rttyy())sss)(
? ?$
来源：
2010年北京大学计算机研究生机试真题

思路：若我们按照从左至右的顺序遍历字符串，并将遇到的所有左括号都放入堆栈中等待匹配；若在遍历过程中遇到一个右括号，由于按照从左向右的顺序遍历字符串，若此时堆栈非空，那么栈顶左括号即为与其匹配的左括号；相反，若堆栈为空，则表示在其之前不存在未被匹配的左括号，匹配失败。

代码：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stack>
using namespace std;
stack<int> S;
char str[110];
char ans[110];

int main()
{
	while(cin>>str)
	{
		int i;
		for(i=0;str[i]!='\0';i++)
		{
			if(str[i]=='(')
			{
				S.push(i);	//将数组下标放入堆栈
				ans[i]=' ';
			}
			else if(str[i]==')')
			{
				if(S.empty()==false)	//非空
				{
					S.pop();	//弹出已经匹配的左括号
					ans[i]=' ';
				}
				else 
					ans[i]='?';
			}
			else
				ans[i]=' ';
		}
		while(!S.empty())
		{
			ans[S.top()]='$';
			S.pop();
		}
		ans[i]='\0';
		puts(str);
		puts(ans);
	}
	return 0;
}