【数据结构】栈的应用 括号匹配

括号配对问题：

假设一个表达式中包含三种类型的括号：（），{ }，【】，嵌套顺序任意

{ 【（）（）】 }

1  2 3 4  5  6 7  8

引入“期待的急迫程度”概念，例如当接受第一个括号 { ，则它期待与第8个 } 匹配，然而当接受到第二个 【 时，此时【最期待和第七个 】 匹配。

#ifndef _MATCH_H_
#define _MATCH_H_

#include<iostream>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include<assert.h>//断言

using namespace std;

#define MAXLEN 100
typedef char ElemType;

typedef struct node
{
	ElemType data;
	struct node *next;
}Node, *LinkStack;

void InitStack(LinkStack *stack);//将链栈初始化
bool StackEmpty(LinkStack stack);//判断链栈是否为空
ElemType* GetTop(LinkStack stack, ElemType *e);//取栈顶元素
bool PushStack(LinkStack stack, ElemType e);//进栈操作
bool PopStack(LinkStack stack, ElemType *e);//出栈操作
int StackLength(LinkStack stack);//求表长操作
void DestroyStack(LinkStack stack);//销毁链表
bool Match(ElemType e, ElemType ch);//判断括号 

#endif

#include "match.h"

void InitStack(LinkStack *stack)//将链栈初始化
{
	if ((*stack = (LinkStack)malloc(sizeof(stack))) == NULL)
	{
		exit(-1);
	}
	(*stack)->next = NULL;
}

bool StackEmpty(LinkStack stack)//判断链栈是否为空
{
	if (NULL == stack->next)
		return true;
	else
		return false;
}

ElemType* GetTop(LinkStack stack, ElemType *e)//取栈顶元素
{
	Node *p = stack->next;

	if (!p)
	{
		return NULL;
	}

	*e = p->data;
	return e;
}

bool PushStack(LinkStack stack, ElemType e)//进栈操作
{
	Node*s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	if (NULL == s)
		return false;

	s->data = e;
	s->next = stack->next;
	stack->next = s;

	return true;
}

bool PopStack(LinkStack stack, ElemType *e)//出栈操作
{
	Node *p = stack->next;

	if (StackEmpty(stack))
	{
		cout << "EmptyStack"<<endl;
		return false;
	}

	stack->next = p->next;
	*e = p->data;
	free(p);
	p = NULL;

	return true;

}

void DestroyStack(LinkStack stack)//销毁链表
{
	Node *p = stack;
	Node *q  = NULL;

	while (!p)
	{
		q = p;
		p = p->next;
		free(q);
		q = NULL;
	}
}

bool Match(ElemType e, ElemType ch)//判断括号
{
	if ( ('(' == e)  &&  (')'== ch) )
		return true;
	else if ( ('{' == e) && ('}' == ch) )
		return true;
	else if ( ('[' == e) && (']' == ch) )
		return true;
	else
		return false;
}

#include "match.h"

int main(void)
{
	char *p;
	ElemType e;
	ElemType ch[MAXLEN];
	LinkStack s;

	InitStack(&s);

	cout << "Please input the expression with bracket('()','{}','[]')" << endl;

	gets_s(ch);
	p = ch;
	while (*p)
	{
		switch (*p)
		{
		case '(':
		case '[':
		case '{':
			PushStack(s,*p++);
			break;

		case ')':
		case ']':
		case '}':
			if ( StackEmpty(s) )
			{
				cout << "miss left bracket!" << endl;
				return 0;
			}

			else
			{
				GetTop(s, &e);		/*栈不为空 读取的是右括号 则取出栈顶括号*/
				if (Match(e, *p))    /*判断栈顶括号是否为右括号*/
				{
					PopStack(s, &e);/*若栈顶括号和右括号匹配，则栈顶括号出栈*/
				}

				else                /*不匹配*/
				{
					cout << "not match" << endl;
					return 0;
				}
			}

		default:
			p++;
		}
	}

	if (StackEmpty(s))
		cout << "bracket match!" << endl;
	else
		cout << "not match,miss right bracket" << endl;
	return 0;
}