门| Gate IT 2008 |问题14

问题描述

给定一段代码，编写程序输出该代码中完整的“if-else”结构的数量及其嵌套层数。

示例

假设输入的代码如下：

if (a > b) {
    if (c > d) {
        // do something
    } else {
        // do something
    }
} else {
    if (e > f) {
        // do something
    }
}

程序应该输出如下结果：

完整的"if-else"结构数量为：3
其中，最大嵌套层数为：2

解题思路

为了解决这个问题，我们可以使用一个栈来记录每个if语句的层数。当遇到新的if语句时，将它的层数信息入栈；当遇到else语句时，需要弹出栈顶元素，并将它和当前if语句的层数进行比较，从而确定最大嵌套层数。

代码实现

下面是一个C++示例代码实现：

#include <iostream>
#include <stack>
#include <regex>

using namespace std;

int main() {
    int cnt_if_else = 0;  // "if-else"结构数量
    int max_depth = 0;    // 最大嵌套层数
    string code;          // 输入的代码

    // 读入输入的代码
    getline(cin, code, '\0');

    // 找到所有的if语句和else语句
    regex reg("(if)|(else)");
    sregex_iterator pos(code.begin(), code.end(), reg);
    sregex_iterator end;
    stack<int> depth;   // 记录每个if语句的嵌套层数

    // 遍历所有的if语句和else语句
    for (; pos != end; ++pos) {
        if (pos->str() == "if") {
            depth.push(cnt_if_else++);
        } else {
            int if_depth = depth.top();
            depth.pop();
            max_depth = max(max_depth, cnt_if_else - if_depth);
        }
    }

    // 输出结果
    cout << "完整的\"if-else\"结构数量为：" << cnt_if_else << endl;
    cout << "其中，最大嵌套层数为：" << max_depth << endl;

    return 0;
}

运行结果

输入示例代码：

if (a > b) {
    if (c > d) {
        // do something
    } else {
        // do something
    }
} else {
    if (e > f) {
        // do something
    }
}

输出结果：

完整的"if-else"结构数量为：3
其中，最大嵌套层数为：2

总结

本题考察了对栈的基本使用和正则表达式的应用，主要思路是使用栈记录每个if语句的嵌套层数，当遇到else语句时弹出栈顶元素并和当前if语句的层数比较，从而确定最大嵌套层数。