【经典问题】括号匹配问题 回答1： 下面是一个简单的括号匹配问题的栈实现，使用C语言： “`c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_STACK_SIZE 100 typedef struct { char data[MAX_STACK_SIZE]; int top; } Stack; void initStack(Stack *s) { s->top = -1; } int isEmpty(Stack *s) { return s->top == -1; } int isFull(Stack *s) { return s->top == MAX_STACK_SIZE – 1; } void push(Stack *s, char c) { if (isFull(s)) { printf(“Stack overflow ”); exit(1); } s->top++; s->data[s->top] = c; } char pop(Stack *s) { if (isEmpty(s)) { printf(“Stack underflow ”); exit(1); } char c = s->data[s->top]; s->top–; return c; } int isMatched(char left, char right) { return (left == ‘(‘ && right == ‘)’) || (left == ‘[‘ && right == ‘]’) || (left == ‘{‘ && right == ‘}’); } int isBalanced(char *s) { Stack stack; initStack(&stack); char c; for (int i = 0; s[i] != ‘0’; i++) { if (s[i] == ‘(‘ || s[i] == ‘[‘ || s[i] == ‘{‘) { push(&stack, s[i]); } else if (s[i] == ‘)’ || s[i] == ‘]’ || s[i] == ‘}’) { if (isEmpty(&stack)) { return 0; } c = pop(&stack); if (!isMatched(c, s[i])) { return 0; } } } return isEmpty(&stack); } int main() { char s1[] = “((()))”; char s2[] = “((())”; char s3[] = “(()))”; char s4[] = “{{()}[()]}”; char s5[] = “{{()}[()]))”; printf(“%s: %d ”, s1, isBalanced(s1)); printf(“%s: %d ”, s2, isBalanced(s2)); printf(“%s: %d ”, s3, isBalanced(s3)); printf(“%s: %d ”, s4, isBalanced(s4)); printf(“%s: %d ”, s5, isBalanced(s5)); return 0; } “` 以上代码使用了一个`Stack`结构体来表示栈，其中`data`数组存储栈中的素，`top`表示栈顶的位置。`initStack`函数用于初始化栈，`isEmpty`和`isFull`函数用于判断栈是否为空或已满，`push`和`pop`函数用于向栈中压入或弹出素。`isMatched`函数用于判断左右括号是否匹配，`isBalanced`函数用于判断一个字符串中的括号是否匹配。在`isBalanced`函数中，遍历字符串中的每个字符，如果是左括号则入栈，如果是右括号则弹出栈顶素并判断左右括号是否匹配。最后判断栈是否为空，如果为空则表示括号匹配，否则表示括号不匹配。在`main`函数中，测试了几个字符串的括号匹配情况。 回答2： 括号匹配问题是指在一个字符串中，判断括号的使用是否正确配对。例如，”((()))”、”()()()”都是括号正确匹配的使用，而”(()”、”)()(“则是括号不正确匹配的使用。 解决这个问题可以使用栈来进行判断。具体步骤如下： 1. 创建一个栈用于存储左括号，比如使用数组来模拟栈。同时定义一个变量flag用于标记括号的匹配情况，初始值为1。 2. 逐个遍历字符串中的字符。 3. 如果遇到左括号，则将其入栈。 4. 如果遇到右括号，则判断栈顶素是否为左括号。 a. 如果是左括号，则将栈顶素出栈。 b. 如果不是左括号，则说明括号不匹配，将flag的值设为0。 5. 循环结束后，如果栈为空且flag为1，则说明字符串中的括号正确匹配，否则括号不匹配。 下面是用C语言实现上述算法的示例代码： “`c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_SIZE 100 int isBracketMatching(char str[]) { int stack[MAX_SIZE], top = -1; int flag = 1; int len = strlen(str); for (int i = 0; i < len; i++) { if (str[i] == ‘(‘) { stack[++top] = ‘(‘; } else if (str[i] == ‘)’) { if (top == -1 || stack[top–] != ‘(‘) { flag = 0; break; } } } if (top != -1 || flag == 0) { flag = 0; } return flag; } int main() { char str[MAX_SIZE]; printf(“请输入括号字符串：”); scanf(“%s”, str); if (isBracketMatching(str)) { printf(“括号正确匹配。 ”); } else { printf(“括号不匹配。 ”); } return 0; } “` 以上就是使用C语言实现括号匹配问题的方法。主要是通过遍历字符串并使用栈来进行匹配，最后判断栈是否为空且flag是否为1，来判断括号是否正确匹配。 回答3： 括号匹配问题是通过使用栈来解决的一类经典问题。其思想是遍历字符串中的字符，当遇到左括号时，将其入栈；当遇到右括号时，将栈顶素出栈，并判断出栈的左括号与右括号是否匹配。如果所有的括号都能正确匹配，最终栈会为空。 在C语言中实现括号匹配问题可以使用数组模拟栈的数据结构。首先定义一个用来存储左括号的数组和一个用来存储右括号的数组，这两个数组的下标从0开始。然后遍历给定的字符串，当遇到左括号时，将其添加到左括号数组中；当遇到右括号时，判断右括号数组中最后一个括号是否与当前右括号匹配，如果匹配，则将右括号数组中最后一个括号出栈，否则说明括号不匹配。最后判断左括号数组是否为空，如果为空则说明所有括号都匹配成功，反之则说明有括号未匹配成功。 以下是一个用C语言实现的括号匹配问题的代码示例： “`c #include <stdio.h> #define MAX_SIZE 100 char left_bracket_stack[MAX_SIZE]; int left_top = -1; char right_bracket_stack[MAX_SIZE]; int right_top = -1; void push(char bracket, char stack[], int* top) { if (*top < MAX_SIZE – 1) { stack[++(*top)] = bracket; } } char pop(char stack[], int* top) { if (*top >= 0) { return stack[(*top)–]; } return ‘0’; } int is_match(char left, char right) { if ((left == ‘(‘ && right == ‘)’) || (left == ‘[‘ && right == ‘]’) || (left == ‘{‘ && right == ‘}’)) { return 1; } return 0; } int is_bracket_match(char* expr) { while (*expr) { if (*expr == ‘(‘ || *expr == ‘[‘ || *expr == ‘{‘) { push(*expr, left_bracket_stack, &left_top); } else if (*expr == ‘)’ || *expr == ‘]’ || *expr == ‘}’) { if (left_top == -1 || !is_match(pop(left_bracket_stack, &left_top), *expr)) { return 0; } } expr++; } return left_top == -1; } int main() { char expr[MAX_SIZE]; printf(“请输入一个表达式：”); scanf(“%s”, expr); if (is_bracket_match(expr)) { printf(“括号匹配成功！ ”); } else { printf(“括号匹配失败！ ”); } return 0; } “` 以上就是用C语言实现括号匹配问题的一个示例，通过使用栈来检查括号的匹配关系，最终确定是否匹配成功。
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