/*----------------------------------------------------------------------------------
	括號匹配程式

	程式說明:

	括號匹配的檢驗。
	假設表示式中允許包含兩種括號：圓括號和方括號，其巢狀的順序隨意，即([]())或[([][])]
	等為正確的格式，[(])或([())或(()]均為不正確的格式。檢驗括號是否匹配的方法可用“期待
	的急切程式”這個概念來描述。例如考慮下列括號序列：

	[ ( [ ] [ ] ) ] 

	1 2 3 4 5 6 7 8

	當計算機接受了第一個括號後，它期待著與其匹配的第八個括號的出現，然而等來的動量第二個
	括號，此時第一個括號“[”只能暫時靠邊，而迫切等待與第二個括號相匹配的、第七個括號“)"
	的出現，類似地，因等來的是第三個括號“[”，其期待匹配的程式較第二個括號更急迫，則第
	二個括號也只能靠邊，讓位於第三個括號，顯然第二個括號的期待急迫性高於第一個括號；在接
	受了第四個括號之後，第三個括號的期待得到滿足，消解之後，第二個括號的期待匹配就成為當
	前最急迫的任務了，。。。。，依次類推。



	這一個程式也是資料結構這一本書上的例子，但是它沒有提供程式碼，只有提供思想，所以我也將它
	實現了。。不過，這一個程式也比較好玩.

																			------Seed

	--------------------------------------------------------------------------------*/






/*---------------------------------------------------------------------
	useSqStack.c

	功能：提供測試程式碼
	
	edited by Seed , 2011 

	-------------------------------------------------------------------*/



#include<stdio.h>
#include"match.h"




int main(void)
{
	printf("歡迎使用括號匹配程式: \n") ;
	BranketMatch() ;

	printf("Bye") ;

	return 0 ;
}






/*-----------------------------------------------------
	match.h

	功能：提供函式宣告、以及型別定義


	---------------------------------------------------*/




#ifndef MATCH_H_
#define MATCH_H_

typedef  int Status ;
typedef char SElemType ;


#define OK 1
#define ERROR 0 
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OVERFLOW -1


#define STACK_ININ_SIZE  100
#define STACKINCREMENT 10


#define CMP(ch)    (ch != ']' && ch != ')')
#define SUCCESS(ch,e)		(('(' == e && ')' == ch)  || ('[' == e && ch == ']'))
#define ELSE(ch)   (ch != ']' && ch != ')' && ch !='[' && ch !='(' )  





typedef struct
{
	SElemType *base ;
	SElemType *top ;
	int stacksize ;
}	SqStack ;







Status DestoryStack(SqStack *S)  ;

Status  ClearStack(SqStack *S)  ;

Status Push(SqStack *S,SElemType e)  ;
 
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)   ;

Status GetTop(SqStack S,SElemType *e)  ;

Status StackEmpty(SqStack S)  ;

int cmp(SqStack *S,SElemType ch)  ;

Status InitStack(SqStack *S)  ;


void BranketMatch()  ;

void PrintStack(SqStack *S) ;




#endif




/*-------------------------------------------------------
	SqStack.c

	功能：提供方法實現


	-----------------------------------------------------*/






#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include"match.h"
#include<stdlib.h>







Status DestoryStack(SqStack *S)
{
	free(S->base ) ;
	S->base = S->top = NULL ;

	return OK ;
}//DestoryStack



Status  ClearStack(SqStack *S)
{	
	S->top = S->base ;
	return OK ;
}//ClearStack



Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
	if(S->top -S->base  >= S->stacksize )
	{
		S->base = (SElemType *)realloc(S->base ,(S->stacksize +STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType)) ;
		if(NULL == S->base )
		{
			puts("ERROR") ;
			exit(OVERFLOW) ;
		}

		S->top = S->base + S->stacksize ;
		S->stacksize += STACKINCREMENT ;
	}

	*(S->top )++ = e ;
	return OK ;

}//Push


Status Pop(SqStack *S, SElemType *e)
{
	if(S->top == S->base )
		return ERROR ;
	
	*e = * --S->top ;

	return OK ;
}//Pop




Status GetTop(SqStack S,SElemType *e)
{
	if(S.top == S.base )
		return ERROR ;

	*e = *(S.top - 1 );

	return OK ;

}//GetTop



Status StackEmpty(SqStack S)
{

	return (S.base == S.top ) ;

}// StackEmpty


#define CMP(ch)    (ch != ']' && ch != ')')             ///
#define SUCCESS(ch,e)		(('(' == e && ')' == ch)  || ('[' == e && ch == ']'))
#define ELSE(ch)   (ch != ']' && ch != ')' && ch !='[' && ch !='(' )  



int cmp(SqStack *S,SElemType ch)
{

	SElemType e ;

	if(ELSE(ch))
	{
		return -1 ;
	}

	else if(StackEmpty(*S) && CMP(ch))
	{
		return TRUE ;
	}
	else
	{
		GetTop(*S,&e) ;
		if(SUCCESS(ch,e))
			return FALSE ;
		else if(!SUCCESS(ch,e) && (ch == ']' || ch == ')'))
			return -1 ;
	}

	return TRUE ;

}//cmp




Status InitStack(SqStack *S)
{
	S->base = (SElemType *) malloc(STACK_ININ_SIZE * sizeof(SElemType) ) ;
	
	if(NULL == S->base)
	{
		puts("ERROR") ;
		exit(OVERFLOW) ;
	}

	S->top = S->base  ;
	S->stacksize = STACK_ININ_SIZE ;

	return OK ;

}//InitStack




void BranketMatch()
{	
	SqStack S ;
	SElemType ch ;

	InitStack(&S) ;

	printf("請輸入括號，如 '('、'('、'['、']' : ") ;
	
	while((ch = getchar()) != 'q')
	{
		switch(cmp(&S,ch))
		{
		case 0 :
			Pop(&S,&ch) ;
			puts("匹配成功") ;
			break ;

		case 1 :
			Push(&S,ch) ;
			puts("匹配失敗，改變急切度") ;
			break ;

		default :
			puts("不合法的輸入.") ;
			break ;
				
		}//switch-case

	while(getchar() != '\n')
		continue ;

	PrintStack(&S) ;

	printf("\n\n請輸入括號，如 '('、'('、'['、']' : ") ;

	}//while

	ClearStack(&S) ;
	DestoryStack(&S) ;

}//BranketMatch


void PrintStack(SqStack *S) 
{
	SElemType *temp ;

	temp = S->base ;


	printf("現在棧的內容:\n") ;

	while(temp != S->top)
	{
		printf("%2c",*temp) ;
		temp++ ;
	}


}//PrintStack