题目描述

给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

题目链接

LeetCode20. 有效的括号.简单

题目分析

括号匹配问题，典型的对数据结构栈的应用。
以我现在初学数据结构的水平，LeetCode虽然表明它是个简单题，但对我来说并不简单，知识储备量不够多，用纯C解决的话，很繁琐。
我的思路是先需要创建一个顺序结构的栈，然后用栈的基本功能如：压栈(StackPush)，出栈(StackPop)，得到栈顶的元素(StackTop)等功能来完成这道题。

思路：
1.遍历整个字符串“ ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ ”。
2.在遍历的过程中如果遇到左括号’(’，或者’{’，或者’[’。进行压栈操作(StackPush)。
3.如果遇到右括号’)’，或者’}’，或者’]’，则进行访问栈顶元素的值的操作(StackTop)，如果栈顶的左括号和其中之一的右括号匹配，则进行出栈操作(StackPop)。
4.直到字符串越界循环结束。

代码实现

注意：在实现的过程中，需要注意极端情况。
普通情况正常人都能想到。而极端情况就不一定了。
而且题目的实例中可没有给哦。
1.假如只有一个左括号‘（’呢？
//提示：只有一个左括号时，栈就不为空了。
2.假如只有一个右括号‘）’呢？
//提示：只有一个右括号时栈为空。

/***********
*结构体创建
***********/
typedef char STDataType;typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;
/***********
*函数的声明
***********///初始化结构体
void StackInit(ST* ps);
//销毁结构体
void StackDestroy(ST* ps);
//压栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void StackPop(ST* ps);
//得到栈顶的值
STDataType StackTop(ST* ps);
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps);
//得到栈的长度
int StackSize(ST* ps);/***********
*函数的定义
***********///初始化结构体
void StackInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->a = NULL;ps->capacity = 0;ps->top = 0;
}
//销毁结构体
void StackDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->capacity = 0;ps->top = 0;}
//压栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);if (ps->top == ps->capacity){int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* new = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);if (new == NULL){printf("realloc fail\n");exit(-1);}ps->a = new;ps->capacity = newcapacity;}ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}
//出栈
void StackPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top > 0);ps->top--;
}
//访问栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top > 0);return ps->a[ps->top - 1];
}
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}
//得到栈的长度
int StackSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}/***********
*题目函数接口
***********/
bool isValid(char* s)
{ST st;//创建栈，否则后续压栈等操作无法实现StackInit(&st);while (*s){if (*s == '(' || *s == '{' || *s == '['){StackPush(&st, *s);s++;}else{//只有一个右括号时，栈为空。直接return falseif (StackEmpty(&st)){return false;}char top = StackTop(&st);if (*s == ')' && top == '(' || *s == '}' && top == '{' || *s == ']' && top == '['){StackPop(&st);s++;}else{return false;}}}//处理只有一个左括号if (!StackEmpty(&st)){return false;}return true;//销毁栈，拒绝内存泄漏StackDestroy(&st);
}

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