數據結構與算法分析c++：棧的應用（2）

括號匹配

檢測括號匹配是比較常見的功能需求，比如編寫代碼時，往往因爲多了一個括號（當然少了也不行），編程工具，例如vs，會提示大批量的錯誤，這時我們往往找到對應缺失的括號添加或去除就可以了。利用棧就可以很高效的實現這一功能。我們僅就圓括號、方括號、花括號的檢測爲例進行簡要的闡述。

算法原理闡述

做一個空棧。讀入字符知道字符串尾部。如果字符是一個開放字符（“（”、“[”、“{”），入棧；如果字符是一個封閉字符（“）”、“]”、“}”），若棧爲空，則報錯，若棧非空，則判斷棧頂的開放字符是否和該封閉字符對應，若對應，則彈出棧頂元素，若不對應，則報錯。字符串處理完畢後檢測棧的情況，若非空則報錯。

下面依照算法原理的闡述，編寫代碼。

#include <iostream> 
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

bool paren(const string expression) {
    stack<char> s;
    for (int i = 0; i < expression.length(); i++) {
        if (expression.at(i) == '(' ||
            expression.at(i) == '{' ||
            expression.at(i) == '[') {
            s.push(expression.at(i));
        }
        else if (expression.at(i) == ')' ||
            expression.at(i) == '}' ||
            expression.at(i) == ']') {
            if (s.empty()) {
                return false;
            }
            else{
                switch (expression.at(i))
                {
                case ')':
                    if (s.top() != '(') {
                        return false;
                    }
                    else{
                        s.pop();
                        break;
                    }
                case '}':
                    if (s.top() != '{') {
                        return false;
                    }
                    else{
                        s.pop();
                        break;
                    }
                case ']':
                    if (s.top() != '[') {
                        return false;
                    }
                    else{
                        s.pop();
                        break;
                    }
                default:
                    return false;
                }
            }
        }
    }
    return s.empty();
}

代碼測試。

int main(int argc, char* argv[])
{
    cout << "input expression" << endl;

    //string line;  
    //cin >> line;

    string line; 
    getline(cin, line);
    if (paren(line)) {
        cout << "parens in expression are matched..." << endl;
    }
    else {
        cout << "parens in expression are not matched..." << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

關於測試代碼，字符串的讀入有很多方式，

    string line;    
    cin >> line;

這種方式無法讀入帶空格的字符串；

    string line; 
    getline(cin, line);

這種方式可以讀取一行，以回車符爲結束符；
當然還有很多方式，比如讀段落等，有人這樣實現，

    string s;  
    int n;  
    cin>>n;  
    cin.ignore();  
    for(int i=0;i<n;i++)  
    {  
        getline(cin,s);  
        cout<<s<<endl;  
    } 

但是需要確定n的大小，固定了行數，這不是我們期望的。
方式有很多，小夥伴可以根據自己需要進行編寫，當然這不屬於本文的討論內容，有興趣的小夥伴可以自己多研究研究。下面看一下結果。