java使用栈解析分隔符匹配

栈通常用于解析某类的字符串。通常,文本串是用于计算机语言写的代码行,而解析它们的程序就是编译器。

一、分隔符匹配

分隔符包括大括号‘{’和‘}’d,中括号‘[’和‘]’,小括号‘(’和‘)’。每个分隔符左右匹配。同时,在字符串后出现的左分隔符应该比早出现的左分隔符先完成匹配。例如:

c[a] 正确
a{b[c]d}e 正确
a{b(c]d}e 不正确没有匹配‘(’符号

1. 栈中的左分隔符

分隔符匹配程序从字符串中不断的读取字符,每次读取一个字符。若发现它是左分隔符,将它压入栈中。当从输入中读到一个左分隔符时,弹出栈顶的左分隔符,并且查看他是否和左分隔符相匹配,。如果他们不匹配则程序报错。如果栈中没有左分隔符和右分隔符匹配,或者一直存在没有被匹配的分隔符,程序也报错。分隔符没有被匹配,表现为把所有的字符串读入之后,栈中仍保留有分隔符。

读取字符串a{b(c[d]e)f},在栈中变化的过程:

下表显示每次从字符串中读取一个字符后栈的状况。表中第二列的数据是栈中的内容。
随着字符串的读取,读到左分隔符,就被压入栈。然后每读到一个右分隔符,就从栈顶弹出左分隔符与其匹配。如果匹配成功,则一切正常进行。非分隔符不入栈。

所读字符串 栈中内容
a
{ {
b {
( {(
c {(
[ {([
d {([
] {(
e {(
) {
f {
}

使用栈解析的可行性在于,最后出现的做分割符需要最先匹配。这个符合栈的先进后出的规则

2.代码实现

public class BracketChecker {

    public static void main(String[] args) {
        String s = "a{b(c[d]e)f}";
        BracketChecker bracketChecker = new BracketChecker(s);
        bracketChecker.check();
    }
    private String input;

    public BracketChecker(String input) {
        this.input = input;
    }

    public void check() {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < input.toCharArray().length; i++) {
            char ch = input.charAt(i);
            switch (ch) {
                case '{':
                case '[':
                case '(':
                    stack.push(ch);
                    break;
                case '}':
                case ']':
                case ')':
                    if (!stack.isEmpty()) {
                        char chx = stack.pop();
                        if ((ch == '}' && chx != '{') ||
                                (ch == ']' && chx != '[') ||
                                (ch == ')' && chx != '(')) {
                            System.out.println("解析异常:" + ch + "在位置" +i);
                        }
                    }else{
                        System.out.println("解析异常:" + ch + "在位置" +i);
                    }
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        if (!stack.isEmpty()){
            System.out.println("字符串异常,遗失右分隔符");
        }
        System.out.println("解析正确");

    }
}

总结

从代码可以看到,用栈的数据结果解析分隔符非常简单,下一节,我们用栈来解析算术表达式。

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