题一：有效的括号
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 2：
输入：s = "()[]{}" 输出：true
思路一：
第一步：写出数组栈的结构体，然后分别写出栈的初始化，入栈，出栈，获取栈顶元素，销毁栈，检验栈是否为空的函数；
第二步：创建一个结构体变量，初始化，while(*s)决定是否继续循环，用switch找到对应的前置符号将他们入栈，如果是后置符号，则先判断ps中是否为空，然后再判断是否有对应的前置符合，没有：直接结束，有：继续循环；
第三步：创建相应的bool型变量记录SLEmpty()函数的返回值，销毁创建空间。
注意：OJ题不会判断代码开辟动态内存空间，所以在OJ题，不销毁开辟的动态内存也正确。
//约定类型方便更改类型
typedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}SL;
//初始化
void SLInit(SL* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
//入栈
void SLPush(SL* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//栈顶=容量说明需要扩容
if (ps->capacity == ps->top)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType) * newcapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->capacity = newcapacity;
ps->a = tmp;
}
ps->a[ps->top] = x;
//后缀++方便下一次入栈和打印栈顶
ps->top++;
}
//出栈
void SLPop(SL* ps)
{
assert(ps);
//为空情况“0”
assert(ps->top > 0);
//
--ps->top;
}
//获得栈顶元素
STDataType SLTTop(SL* ps)
{
assert(ps);
//为空情况“0”
assert(ps->top > 0);
int n = (ps->top) - 1;
return ps->a[n];
}
//获取栈中有效元素个数
int SLSize(SL* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
//销毁栈
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
//开辟数组优势：一次全部释放
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
// 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
bool SLEmpty(SL* ps)
{
assert(ps);
//为“0”说明为NULL
if (ps->top == 0)
{
return true;
}
return false;
}
//思路一：使用switch
bool isValid(char * s)
{
SL ps;
char val;
//初始化
SLInit(&ps);
while (*s)
{
switch (*s)
{
case '(':
case '[':
case '{':
//入栈
SLPush(&ps, *s);
break;
case ')':
case '}':
case ']':
//判断栈是否为空
if (SLEmpty(&ps))
{
//销毁开辟的动态内存
SLDestroy(&ps);
return false;
}
//栈顶值
val = SLTTop(&ps);
//出栈
SLPop(&ps);
if (*s == ')' && val != '(' ||
*s == ']' && val != '[' ||
*s == '}' && val != '{')
{
SLDestroy(&ps);
return false;
}
break;
}
s++;
}
bool ret = SLEmpty(&ps);
SLDestroy(&ps);
return ret;
}改进简化：
原理同上，要实现的内容也同上，不过简化了switch()语句造成的多次调用，以及步骤上的增加，改用if----else语句后，代码更加的简洁清晰，不需要考虑每种后置符号的操作，if一次性全部解决了。总体上减少了三分之一的代码量。
//约定类型方便更改类型
typedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}SL;
//初始化
void SLInit(SL* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
//入栈
void SLPush(SL* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//栈顶=容量说明需要扩容
if (ps->capacity == ps->top)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType) * newcapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
exit(-1);
}
ps->capacity = newcapacity;
ps->a = tmp;
}
ps->a[ps->top] = x;
//后缀++方便下一次入栈和打印栈顶
ps->top++;
}
//出栈
void SLPop(SL* ps)
{
assert(ps);
//为空情况“0”
assert(ps->top > 0);
//
--ps->top;
}
//获得栈顶元素
STDataType SLTTop(SL* ps)
{
assert(ps);
//为空情况“0”
assert(ps->top > 0);
int n = (ps->top) - 1;
return ps->a[n];
}
//销毁栈
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
//开辟数组优势：一次全部释放
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->top = 0;
}
// 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
bool SLEmpty(SL* ps)
{
assert(ps);
//为“0”说明为NULL
if (ps->top == 0)
{
return true;
}
return false;
}
//改进简化内容if——else
bool isValid(char * s)
{
SL ps;
char val;
//初始化
SLInit(&ps);
while (*s)
{
if(*s == '(' || *s == '{' || *s == '[')
{
//入栈
SLPush(&ps, *s);
}
else
{
//判断栈是否为空
if (SLEmpty(&ps))
{
//销毁开辟的动态内存
SLDestroy(&ps);
return false;
}
//栈顶值
val = SLTTop(&ps);
//出栈
SLPop(&ps);
if (*s == ')' && val != '(' ||
*s == ']' && val != '[' ||
*s == '}' && val != '{')
{
SLDestroy(&ps);
return false;
}
}
s++;
}
bool ret = SLEmpty(&ps);
SLDestroy(&ps);
return ret;
}
