C语言::验证花括号成对出现 - 高小调博客

C语言::验证花括号成对出现

题目要求

编写一个C语言程序,它从标准输入(终端)读取C源代码,并验证所有的花括号都正确的成对出现。

注意:你不必担心注释内部、字符串常量内部和字符常量形式的花括号。

算法分析

我们先判断左花括号的数量是否相等。

如果左右花括号数量不等,肯定不成对!

如果左右花括号数量相等,一定就成对吗???

好像也不一定。

我们来举例分析一下,左右花括号相等时可能会出现的情况:

1.{{{{{}}}}}(匹配)

2.{}{}{}{}{}(匹配)

...

3.}}}}}{{{{{(不匹配)

4.{{{{}}}}}{(不匹配)

......

第1种情况和第2种情况,属于左右花括号数目相等且匹配的情况,所以我们不用分析。

第3种情况和第4种情况,属于左右花括号数目相等但不匹配的情况,因此我们需要找出它们的共同点.

稍加分析我们就可以得出以下结论:

当右花括号出现时,如果左花括号的数目小于右花括号数目时,左右花括号必然不匹配.

可能有人对以上结论不理解,在此我再来详细解释一下:

(如果你表示已理解结论,请直接跳转算法总结部分)

我们先来分析情况3:

当我们看到第一个右花括号时,发现它前面并没有左花括号.

因此情况3必然属于左右花括号不匹配的情况.

我们再来分析情况4:

我们看第1个右花括号,发现它前面有4个左花括号;

第2个右花括号,前面有4个左花括号

......

直到第5个右花括号,前面只有4个左花括号.

因此情况3也属于左右花括号不匹配的情况.

算法总结

根据上面的分析,我们得出如下结论:

判断左右花括号是否成对出现需要两个条件:

1.左右花括号数目必须相等.

2.当右花括号出现时,左花括号数目必须大于右花括号.

算法转程序

根据题目要求,首先我们需要从标准输入获得数据。

我们可以用scanf()函数getchar()函数gets()函数......

(不清楚这些函数功能的童鞋请直接点击函数名称)

scanf()函数和gets()函数都需要指定一个字符数组来做存储。

如果用这两个函数的话,那就必须得定义一个字符数组。

定义字符数组的话又会面临数组溢出或者浪费空间等问题。

(数组定义小了,可能会溢出;定义大了,又会浪费空间.)

因此,用getchar()函数最合适。

getchar()函数每次只能从控制台接受一个字符,因此我们需要用循环来操作。

所以,我们用getchar()函数通过循环操作,从标准输入获得数据。

于是便可以完成这样的代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
//定义一个整型变量用来接收控制台数据
int ch = 0;
//提示信息
printf("请输入一段字符以ctrl+z结束:\n");
//从控制台读入字符并判断是否满足循环条件。
while((ch=getchar())!=EOF){
    ...//判断左右花括号是否匹配的代码
}

接下来我们开始写分析左右花括号是否匹配的代码。

根据,算法总结,我们可以设置两个int型变量left和right,分别用来记录左花括号的数量和右花括号的数量。

如果遇到左花括号,则left++;

如果如果遇到右花括号,我们首先得判断左花括号的数目是否大于右花括号,right++;否则直接退出。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
//定义一个整型变量用来接收控制台数据
int ch = 0;
//定义一个整型变量用来计算左花括号数目
int left = 0;
//定义一个整型变量用来计算右花括号数目
int right = 0;
//提示信息
printf("请输入一段字符以ctrl+z结束:\n");
//从控制台读入字符并判断是否满足循环条件。
while((ch=getchar())!=EOF){
    //遇到左花括号,left+1
    if(ch=='{'){
        left++;
    }
    //遇到右花括号
    if(ch=='}'){
        //左花括号数目大于右花括号数目right+1
        if(left>right){
            right++;
        }else{
            //否则就是这种情况
            //{{{{}}}}}{
            //}}}}}{{{{{
            //.....
            //直接退出程序
            printf("不匹配!\n");
            return 0;
        }
    }
}
//如果程序能走到这里
//就已经排除}}}}{{{{这种特殊情况
//如果左花括号数目等于右花括号数目
if(right==left){
    printf("匹配!\n");
}else{
    printf("不匹配!\n");
}

最终的完整的代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
#include<stdio.h>
int main(){
    //定义一个整型变量用来接收控制台数据
    int ch = 0;
    //定义一个整型变量用来计算左花括号数目
    int left = 0;
    //定义一个整型变量用来计算右花括号数目
    int right = 0;
    //提示信息
    printf("请输入一段字符以ctrl+z结束:\n");
    //从控制台读入字符并判断是否满足循环条件。
    while((ch=getchar())!=EOF){
        //遇到左花括号,left+1
        if(ch=='{'){
            left++;
        }
        //遇到右花括号
        if(ch=='}'){
            //左花括号数目大于右花括号数目right+1
            if(left>right){
                right++;
            }else{
                //否则就是这种情况
                //{{{{}}}}}{
                //}}}}}{{{{{
                //.....
                //直接退出程序
                printf("不匹配!\n");
                return 0;
            }
        }
    }
    //如果程序能走到这里
    //就已经排除}}}}{{{{这种特殊情况
    //如果左花括号数目等于右花括号数目
    if(right==left){
        printf("匹配!\n");
    }else{
        printf("不匹配!\n");
    }
    return 0;
}

程序优化

写到这里,好像就已经结束了?

其实....并没有!

在上述程序中,我们用了两个变量left和right来记录左右花括号数目。

其实,我们并不需要知道left和right具体的值.

因此,我们可以用一个变量来记录左右花括号的状态.

我们定义一个整型变量count.

如果遇到左花括号,count++;

如果遇到右花括号,判断count是否大于0,如果是count--,否则直接退出.

最终代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
#include<stdio.h>
int main(){
    //定义一个整型变量用来接收控制台数据
    int ch = 0;
    //定义一个整型变量用来记录左右花括号的状态
    int count = 0;
    //提示信息
    printf("请输入一段字符以ctrl+z结束:\n");
    //从控制台读入字符并判断是否满足循环条件。
    while((ch=getchar())!=EOF){
        //遇到左花括号,count++
        if(ch=='{'){
            count++;
        }
        //遇到右花括号
        if(ch=='}'){
            //左花括号数目大于右花括号数目right+1
            if(count>0){
                count--;
            }else{
                //否则就是这种情况
                //{{{{}}}}}{
                //}}}}}{{{{{
                //.....
                //直接退出程序
                printf("不匹配!\n");
                return 0;
            }
        }
    }
    //如果程序能走到这里
    //就已经排除}}}}{{{{这种特殊情况
    //如果左花括号数目等于右花括号数目
    if(count==0){
        printf("匹配!\n");
    }else{
        printf("不匹配!\n");
    }
    return 0;
}

看了本篇文章,如果你还不会如何用C语言来验证花括号是否成对.....

请关注微信公众号gxdydd,在微信公众号下留言,有空我一定会回复的哦!

    扩展阅读
  1. printf()函数功能、原型、用法和实例
  2. scanf()函数功能、原型、用法和实例
  3. getchar()函数功能、原型、用法及实例
  4. gets()函数功能、原型、用法及实例
上一篇:
下一篇: