力扣网 20 有效的括号
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。
- 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
示例 1：
输入：s = "()" 输出：true
示例 2：
输入：s = "()[]{}"
输出：true
示例 3：
输入：s = "(]" 输出：false
思路分析
如果这里再用所谓的遍历字符串寻找进行匹配的话，时间复杂度高且不说，还麻烦，但如果我们学习栈了以后，这道题会变得异常轻松。
我们将所有的左括号入栈，在字符串里找右括号，同时出栈左括号进行匹配，如果匹配成功就返回true，否则返回false。
注意的问题：
这里除了括号类型的匹配问题，同时还有数量问题，会存在左括号多于右括号或者反过来的情况，这里如果数量不匹配的话也返回false。
判断数量的问题，再寻找右括号时，先判断栈是否为空，这是判断右括号多余左括号的情况，
在遍历一遍字符串后，如果栈里面还有括号，说明左括号多于右括号，也返回false。
完整代码
力扣环境下是不提供栈的，这里我们需要自己定义。
栈定义和常用接口
头文件
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int _top;
int _capacity;
}Stack;
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);
接口实现文件
#include"Stack.h"
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->_capacity = 0;
ps->_top = 0;
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
assert(ps);
//检查是否栈满
if (ps->_top == ps->_capacity)
{
int newcapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : ps->_capacity * 2;
Stack* ptr = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
}
ps->a = ptr;
ps->_capacity = newcapacity;
}
//入栈
ps->a[ps->_top] = data;
ps->_top++;
}
// 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
ps->_top--;
}
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->_top > 0);
return ps->a[ps->_top-1];
}
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
assert(ps);
return ps->_top;
}
// 检测栈是否为空，如果为空返回非零结果，如果不为空返回0
int StackEmpty(Stack* ps)
{
assert(ps);
if (ps->_top == 0)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->_capacity = 0;
ps->_top = 0;
}题目所需代码
bool isValid(char* s) {
Stack st;
StackInit(&st);//初始化栈
while (*s)
{
if (*s == '{' || *s == '(' || *s == '[')//为左括号进栈
{
StackPush(&st, *s);
}
else
{
if (StackEmpty(&st))//如果为右括号，先判断栈是否为空
{
StackDestroy(&st);
return false;
}
char top = StackTop(&st);//出栈栈顶括号
StackPop(&st);
if (*s == ']' && top != '[' ||//两者进行匹配，如果存在不等情况，返回false
*s == '}' && top != '{' ||
*s == ')' && top != '(')
{
StackDestroy(&st);
return false;
}
}
++s;
}
bool ret = StackEmpty(&st);//最后再判断栈是否为空（左括号多余右括号情况），布尔值，如果栈为空返回真，否则返回假
StackDestroy(&st);
return ret;
} 
