判断算术表达式中的括号是否匹配

问题描述：假设一个算术表达式中包含圆括号、方括号和花括号3种类型的括号，编写一个算法来判断表达式中的括号是否匹配，以字符“#”作为算术表达式的结束符。

解决问题思想：遇见左括号就进栈，遇见右括号就出栈。当括号匹配时上一次进栈和本次出栈的括号肯定配对，所以不需要循环依次出栈判断括号是否配对(此处之前没有想到，导致在出栈时还用了依次循环来判断是否配对，这样做会导致算法时间复杂度增加)；如果不配对，则算术表达式的括号肯定不配对。

代码:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
typedef char Element;
typedef struct stack{
	Element *data; // 建立栈的空间
	int top = -1;  //栈顶指针
}stack;
bool isEmpty(stack s){//判断栈是否为空
	if (s.top == -1)
		return true;
	else
		return false;
}
void push(stack &s,Element data){ //进栈操作
	++s.top;
	s.data = (Element*)malloc(sizeof(Element));//先开辟一个Element大小的空间用于进栈
	s.data[s.top] = data;
}
void pop(stack &s,Element &data){//出栈操作
	if (isEmpty(s) != true){
		data = s.data[s.top];
		s.top--;
	}
}
int judge_bracket(Element *str){
	int count = 0;
	Element data;
	stack s;
	while (str[count]!='#')
	{
	  switch (str[count]){
		case '(':
			push(s,str[count]);
			break;
		case '[':
			push(s, str[count]);
			break;
		case '{':
			push(s, str[count]);
			break;
		case ')':
			pop(s, data);
			if (data != '(')
				return 0;
			break;
		case ']':
			if (data != '[') 
				return 0;
			break;
		case '}':
			if (data != '{') 
				return 0;
			break;
		}
		count++;
	}
	if (isEmpty(s) != true)
		return 0;
	else
		return 1;
}
int main(){
	Element *str;
	int length,result;
	printf_s("算术表达式长度:");
	scanf_s("%d", &length);
	str = (Element*)malloc(sizeof(Element)*length);
	printf_s("输入算法表达式以'#'结束:");
	for (int i = 0; i < length; i++)
		cin >> str[i];
	result=judge_bracket(str);
	switch (result)
	{
	case 0:
		printf_s("算术表达式中的括号不匹配");
		break;
	case 1:
		printf_s("算术表达式中的括号匹配");
	}
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：