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如果 else 和 switch 使用堆栈逻辑，它们有什么区别？

javaif-statementstackswitch-statement
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我正在通过编写一个验证括号语法的程序来学习堆栈。如果我输入(Baller)，它应该给我一个正结果。如果我有(Baller()，它应该给我一个负结果。本质上，该应用程序检查用户是否正确使用了（），{}和[]。
  • 如果我遇到（，{或[字符，我将把它添加到堆栈上的字符。
  • 如果我遇到）} ]标志，我将从堆栈中删除一个字符。
  • 如果文本包含奇数个括号或括号不连续（例如，（和]不是连续的），则会打印错误消息。

所以我已经在if else语句中完成了一半，但我认为用switch语句应该更容易，并且也是一个很好的学习体验。

所以我在switch语句中做的是：

public class Input {
    public static void main(String[] args) {
        Stack stack = new Stack();
        String str;
        str = JOptionPane.showInputDialog("Text to parse: ");
        char arr[] = str.toCharArray();
        System.out.print(str);
        System.out.println();
        System.out.println();

        for(char c : arr) {
            switch(c) {

            case '{':
                stack.Push(c);
                System.out.print(stack.firstNode.getData());
                break;
            case '(':
                stack.Push(c);
                System.out.print(stack.firstNode.getData());
                break;
            case '[':
                stack.Push(c);
                System.out.print(stack.firstNode.getData());
                break;

            case '}':
                c = (Character) stack.Peek(); //<-- Edited for @Jimmy
                if( c != '{') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }
            case ']':
                if( c != '[') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }   
            case ')':
                if( c != '(') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }
            }
        }
    }
}

但是我现在遇到的问题是，如果我只添加一个右括号，它就会被删除，因为我有一个 pop。我尝试用 if-else 语句来解决这个问题，最终以 if-语句结束，如下所示：

if(first == '(' && (current == '}' || current == ']')) {
if first == '{' && (current == ']' || current == ')')) {
//and so on

我该如何将这个代码转换为switch case结构？这样做是否不好？

我知道左侧括号没有问题，但右侧的有问题。

编辑：目前代码的样子是怎样的？

import javax.swing.JOptionPane;



public class Input {
    public static void main(String[] args) {
        Stack stack = new Stack();
        String str;
        str = JOptionPane.showInputDialog("Text to parse: ");
        char arr[] = str.toCharArray();
        System.out.print(str);
        System.out.println();
        System.out.println();


        for(char c : arr) {

            switch(c) {

            case '{':
                stack.Push(c);
                break;
            case '(':
                stack.Push(c);
                break;
            case '[':
                stack.Push(c);
                break;

            case '}':
                if(stack.isEmpty() || (Character) stack.Pop() != '{') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }
                break;
            case ']':
                if(stack.isEmpty() || (Character) stack.Pop() != '[') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }
                break;
            case ')':
                if(stack.isEmpty() || (Character) stack.Pop() != '(') {
                    System.out.println("  Syntax ERROR");
                }
                break;
            }
        } if(!stack.isEmpty()) {
            System.out.println("  Syntax ERROR");
        }
    }
}
你可以使用 peek() 函数来查看栈中的最后一个元素，如果没有错误，则可以调用 pop() 函数进行出栈操作，否则不要调用 pop() 以免移除错误的元素。 - Jimmy
在你的第一个移除情况下，类似这样：当 case 为 '}' 时，c = (Character) stack.Peek(); if (c != '{') { System.out.println("语法错误"); } else { stack.Pop(); } - Jimmy
@Jimmy 好的，我把它改成了Peek()，得到了相同的结果。我在编辑中进行了更改，以便向您展示它被编辑的位置。 - Thrillofit123
如果闭合字符与栈顶的最后一个字符匹配，您需要将其从栈中移除。如果不匹配，您希望做什么？是打印错误信息并忽略该输入，还是打印消息并从栈中移除最后一个条目？ - Jimmy
另外，在末尾添加额外的结束字符时，您可以捕获EmptyStackException()并以此方式处理，或在操作堆栈之前检查堆栈是否为空（isEmpty()）。 - Jimmy
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3个回答
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好问题！很好，你已经有一个可行的解决方案并试图改进它。

你仍然可以使用你的switch语句，但你需要先验证你的堆栈不为空，然后再尝试弹出下一个值。在我的实现中，我首先通过检查stack.isEmpty() 并使用短路OR条件||来进行该检查。短路意味着如果OR条件的左侧为真，则右侧甚至不会被评估。

这是更新后的for循环。我不确定你正在使用哪个Stack类，所以我的代码使用的是java.util.Stack。

for(char c : arr) {

    switch(c) {

    case '{':
        stack.push(c);
        System.out.print(stack.peek());
        break;
    case '(':
        stack.push(c);
        System.out.print(stack.peek());
        break;
    case '[':
        stack.push(c);
        System.out.print(stack.peek());
        break;

    case '}':
        if(stack.isEmpty() || (Character) stack.pop() != '{') {
            System.out.println("  Syntax ERROR");
        }
        break;
    case ']':
        if(stack.isEmpty() || (Character) stack.pop() != '[') {
            System.out.println("  Syntax ERROR");
        }
        break;
    case ')':
        if(stack.isEmpty() || (Character) stack.pop() != '(') {
            System.out.println("  Syntax ERROR");
        }
        break;
    }
}

编辑：我添加了缺少的break;语句。如果没有这些语句，系统将执行多个case:条件，因为它会“穿过”每一个条件。

编辑2：Zong Zheng Li在他们的答案中提出了一个很好的观点。你应该验证当你完成时堆栈上是否还有任何剩余字符。在你的循环之后，你应该像这样做：

if(!stack.isEmpty()) {
    System.out.println("  Syntax ERROR");
}

编辑3：将stack.firstElement()更改为stack.peek()。

这看起来有点惊讶！但是是的，我已经创建了自己的类，在其中初始化了我的Push、Pop、Peek和Count方法。这使我们没有了isEmpty方法。但我猜它几乎与我的Count()方法相同，因为它返回元素数量。所以如果我对它进行一些更改，能帮助它吗？ - Thrillofit123
@Thillofit123 是的，如果你愿意，你可以使用Count()方法，并进行等于零的检查，例如stack.Count() == 0。不过你应该考虑创建自己的isEmpty()方法，因为这会使你的代码更易读（而且不重复自己通常是一个好习惯）。 - Ben M.
公共整型 Count() { 返回计数; }公共布尔值 isEmpty() { 如果 (计数 == 0) { 返回真; } else { 返回假; } } 这样的代码是否足够？ - Thrillofit123
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@Thrillofit123 这几乎是完美的！你可以将其简化为这样：public boolean isEmpty() { return count == 0; } - Ben M.
太棒了，它起作用了！哇呼！真的！我非常感谢您的时间，Ben. M和其他所有人！就我所看到的，它运行正常。现在我要试着让它更酷一些，但我现在看到的是一切都往好的方向发展！我无话可说！！！ - Thrillofit123
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除了检查特定字符是否匹配之外，有两种情况需要关注栈本身：
1. 当中间状态下方括号的数量不匹配时。这种情况通常发生在尝试弹出空栈时。 2. 当字符串结尾处存在孤立的括号时。这时栈会保持非空状态。
为了解决第一种情况，您应该在弹出元素之前检查栈是否为空：
```python if stack and stack[-1] == bracket_pair[char]: stack.pop() else: return False ```
（请注意保留HTML标签，此处为代码段）
case '}':
    if (stack.empty()) {
        System.out.println("  Syntax ERROR");
    }
    else {
        c = (Character) stack.Pop();
        if( c != '{') {
            System.out.println("  Syntax ERROR");
        }
    }
    break;

或者等价地说，
case '}':
    if (stack.empty() || ((Character)stack.Pop()) != '{') {
        System.out.println("  Syntax ERROR");
    }
    break;

为了解决问题2，在程序结尾处，您应该检查堆栈是否为空。这可以捕获未处理的(bal)ler)情况。

if (!stack.empty()) 
    System.out.println("  Syntax ERROR");
}
2

您说您想学习如何使用switch语句。有一个巧妙的技巧，称为“穿透”：

switch (c) {
    case '{':
    case '(':
    case '[':
        stack.Push(c);
        System.out.print(stack.firstNode.getData());
        break;

    case '}':
    case ']':
    case ')':
        if (stack.isEmpty() || stack.pop() != c) {
            System.out.println("Syntax ERROR");
        }
        break;
}

你也可以使用预先实现的Stack类，这个类也是泛型的。

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这看起来非常不错！我创建了自己的类，在其中初始化了我的Push、Pop、Peek和Count方法。这让我们没有一个isEmpty方法。但我猜它几乎与我的Count()方法相同，因为它返回计数中的元素。所以如果我对它做一些改变，能帮助它吗？因为如果我导入Java堆栈，它会给我其他错误，因为我已经创建了自己的类，其中包括Pop、Push等等。 - Thrillofit123
使用自己的 Stack 类是完全可以的，除非你计划将代码作为库发布并在其 API 中使用自己的 Stack。您可以通过 stack.count() == 0 检查堆栈是否为空，因此您不需要创建一个 isEmpty() 方法，这完全取决于您。 - kajacx
太好了，它成功了！哇呼！真的！我非常感激你在这里花费的时间，Kajacx和其他所有人也一样！就我所看到的，它已经可以工作了。现在我要尝试让它更酷炫，但就目前而言，一切都很顺利！我无话可说！！！ - Thrillofit123
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