【栈与队列面试题】有效的括号（动图演示）

leetcode20.括号匹配问题

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⛳⛳本篇内容:力扣上栈与队列的面试OJ题目

目录

leetcode20.括号匹配问题

1.问题描述

2.前提准备

3.问题题解        

---

1.问题描述

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：

1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
3. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

       

2.前提准备

栈的实现

#pragma once
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdio.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;//栈顶的位置
	int capacity;//栈的容量
}ST;
 
void STInit(ST* pst);
void STDestroy(ST* pst);
void STPush(ST* pst,STDataType x);
void STPop(ST* pst);
STDataType STTop(ST* pst);
bool  STEmpty(ST* pst);
int STSize(ST*pst);
 
 
void STInit(ST* pst)
{
	assert(pst);
	pst->a = NULL;//栈底
	
	//top不是下标
	pst->top = 0;//指向栈顶元素的下一个位置
	pst->capacity = 0;
 
}
void STDestroy(ST* pst)
{
	assert(pst);
	free(pst->a);
	pst->a = NULL;
}
 
void STPush(ST* pst,STDataType x)
{
	if (pst->top == pst->capacity)
	{
		int newCapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
 
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newCapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}
		pst->a = tmp;//返回的是realloc出来的内存块的地址
		pst->capacity = newCapacity;//把扩容后的空间大小赋值给栈容量
	}
	pst->a[pst->top] = x;//先放值
	pst->top++;//再++
}
 
void STPop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!STEmpty(pst));
	pst->top--;
}
 
STDataType STTop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(!STEmpty(pst));
 
	return pst->a[pst->top - 1];
}
 
 
bool STEmpty(ST* pst)//栈为空返回true,不为空返回false
{
	//assert(pst);
	//if (pst->top == 0)
	//{
	//	return true;
	//}
	//else
	//{
	//	return false;
	//}
	return pst->top == 0;
}
 
int STSize(ST* pst)
{
	assert(pst);
	return pst->top;
}
 
 

3.问题题解        

s指向的是右括号,top存储的是左括号，st（栈顶指针），a（栈底指针）

1. 只要有一次不对应的情况，那么程序直接返回false
2. 字符串遍历结束，若栈不为空，直接返回false
3. 在比较过程中，若遇到栈为空，可是此时字符串未遍历完，直接返回false

第一种情况:左括号多余

第二种情况:括号没有多余，但是类型匹配不上

第三种情况:右括号多余

代码实现：

bool isValid(char * s){
    ST st;
    STInit(&st);
    while(*s)//*s就是输入的那个x的值
    {
    //1.左括号入栈
    if(*s == '(' || *s == '['  || *s == '{')
    {
        STPush(&st, *s);    
    }
    else
    {
        if(STEmpty(&st))//栈为空也需要销毁，因为它malloc了空间，空间在那占用着，只是数据没填进去
        {
            STDestroy(&st);
            return false;
        }
        //右括号出栈匹配
        char top=STTop(&st);
        STPop(&st);
       
         //只要有一个不匹配，直接返回false
        //左括号和右括号相等说明不了问题，只能说明这一次，这一对括号匹配，还有其它括号不匹配的
        //所以要找到不继续的条件
        if((*s == ']' && top!= '[')
        ||(*s == ')'&& top !='(')
        ||(*s=='}' && top!='{'))
        {
            STDestroy(&st);
            return false;
        }
        }
			++s;//字符指针的移动
    }
    
    bool ret=STEmpty(&st);//栈不为空那就是false
 
    STDestroy(&st);
 
    return ret;
}

代码执行：

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