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
括号匹配问题是栈结构最典型的一个应用。我们借助一个运算符栈来存放括号(实际上只存放左括号),依次遍历输入的字符串,用一个新的字符串保存匹配结果:
- 字符为字母,不压栈,对应序号的地方置为空
- 字符为左括号,压栈(该栈只用来存放左括号),对应序号的地方先置为空,之后如果该位置不匹配的话再重置
- 字符为右括号,看栈中是否有左括号与之匹配:如果栈为空的话,说明没有左括号与之匹配,对应位置设为
$
。如果栈不空,那么从栈中弹一个左括号出来,说明这一对匹配了,结果字符串对应位置置为空说明匹配,继续往后遍历字符
这里要注意:当字符串遍历完之后,查看栈如果栈不为空,说明还有多余的没有配对成功的左括号,那么我们需要在结果字符串的对应序号的位置置?
符号,这就涉及到一个问题:压栈压左括号的话无法知晓这个左括号在原始字符串中的位置,因此在这边我们压栈压的是左括号对应的序号,这样就可以轻松得到不能匹配的左括号的位置序号
代码
#include<stdio.h>
#include<stack>
using namespace std;
stack<int> S; //定义一个堆栈
int main() {
char buf[100]; // 输入字符串
char ans[100]="0"; // 输出字符串,初始化防止出现未定义的内存 在windows平台下,ms的编译器(也就是vc带的那个)在 Debug 模式下,会把未初始化的栈内存全部填成 0xcc,用字符串来看就是”烫烫烫烫烫烫烫”,未初始化的堆内存全部填成0xcd,字符串看就是“屯屯屯屯屯屯屯屯”。
while (scanf("%s", buf) != EOF) {//这里注意输入的字符串s 而非c
int i;
for (i = 0; buf[i] != '\0'; i++) { // 遍历输入字符串
if (buf[i] == '(') {
S.push(i); // 这里注意是把左括号的序号压栈,而不是压左括号
ans[i] = ' '; //暂时把左括号对应的位置都置为空格
}
else if (buf[i] == ')') {
if (S.empty() == false) {//右括号 此时如果栈不空
S.pop(); // 将最上面的左括号出栈
ans[i] = ' ';
}
else { //右括号 栈为空
ans[i] = '?';
}
}
else ans[i] = ' ';
}
ans[i] = '\0'; //结尾元素
int k;
while (!S.empty()) {
k = S.top(); //取栈顶元素
ans[k] = '$';
S.pop();
}
puts(buf);
puts(ans);
}
return 0;
}
代码中还是有几个注意点:
stack
库的导入和堆栈的定义stack<int> S
,以及堆栈的相关操作a = S.top()
,S.push(i)
,S.pop()
,S.empty()==false
要熟悉- 关于输出字符串的初始定义,我们在VS中最好初始化为空,即
char ans[100]="0"
,如果对存放结果的变量不加以初始化的话,由于编译器的原因,会把未定义的栈内存自动初始化为烫
这个乱码 while (scanf("%s", buf) != EOF) {//这里注意输入的字符串s 而非c
,字符串数组的输入不是单个字符,而是一个字符串%s
,但是字符串在内存中是以字符串数组存放的- 遍历字符串的结束条件:可以使用
strlen
得到字符串长度,也可以使用buf[i]=='\0'
作为结束条件