括号匹配问题(C++、堆栈)

原文地址：http://www.cppblog.com/GUO/archive/2010/09/12/126483.html

/*
括号匹配问题，比较经典，利用堆栈来实现(摘自internet)

1. 括号匹配的四种可能性：

①左右括号配对次序不正确
②右括号多于左括号
③左括号多于右括号
④左右括号匹配正确

2. 算法思想：

顺序扫描算数表达式（表现为一个字符串），当遇到三种类型的左括号时候让该括号进栈；
当扫描到某一种类型的右括号时，比较当前栈顶元素是否与之匹配，若匹配，退栈继续判断；
若当前栈顶元素与当前扫描的括号不匹配，则左右括号配对次序不正确；
若字符串当前为某种类型的右括号而堆栈已经空，则右括号多于左括号；
字符串循环扫描结束时，若堆栈非空（即堆栈尚有某种类型的左括号），则说明左括号多于右括号；
否则，括号配对正确。

3. 程序实现：
*/
#include <iostream>
using namespace std;

#define maxsize 100

struct sStack
{
     char sign[maxsize];
     int top;
};

int InitsStack(sStack &SS)
{
     SS.top=-1;
     return 1;
}

int IsEmptysStack(sStack &SS)
{
     if(SS.top==-1)
         return 1;
     return 0;
}

int PushsStack(sStack &SS,char c)
{
     SS.sign[++SS.top]=c;
     return 1;
}

int UpsStack(sStack &SS)
{
    if(IsEmptysStack(SS))
    {
         cout<<"栈空"<<endl;
         return 0;
    }
    SS.top--;
    return 1;
}

char TopsStack(sStack &SS)
{
    if(IsEmptysStack (SS))
    {
         cout <<"栈空"<<endl;
         return 0;
    }
    return SS.sign[SS.top];
}

int main()
{
     string s;
     cout<<"输入表达式：";
     cin>>s;
     int length=s.length();
     int i;
     sStack SS;
     InitsStack(SS);
     for(i=0;i<length;++i)
     {
           if(s[i]=='('||s[i]=='['||s[i]=='{')
                    PushsStack(SS,s[i]);
           else if(s[i]==')'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)=='(')
                UpsStack(SS);
           else if(s[i]==')'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)!='(')
                    cout<<"括号匹配次序不正确"<<endl;
           else if(s[i]==']'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)=='[')
                    UpsStack(SS);
           else if(s[i]==']'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)!='[')
                    cout<<"括号匹配次序不正确"<<endl;
           else if(s[i]=='}'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)=='{')
                    UpsStack(SS);
           else if(s[i]=='}'&&!IsEmptysStack(SS)&&TopsStack(SS)!='{')
                    cout<<"括号匹配次序不正确"<<endl;
           else if((s[i]==')'||s[i]==']'||s[i]=='}')&&IsEmptysStack(SS))
                    cout<<"右括号多于左括号"<<endl;
     }
     if(!IsEmptysStack(SS))
           cout<<"左括号多于右括号"<<endl;
     else if(i=(length-1)&&IsEmptysStack(SS))
           cout<<"括号匹配正确"<<endl;

     system("PAUSE");
     return 0;
}