LeetCode每日精进：20.有效的括号

题目链接：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

示例 4：

输入：s = "([])"

输出：true

提示：

1 <= s.length <= 104s 仅由括号 '()[]{}' 组成

思路：借助数据结构栈，左括号入栈，右括号匹配 

        由于栈的先进后出的特性，可以借助栈来实现对应括号的消除，匹配。

        使用栈之前需要添加实现栈的相关代码：参考栈：数据结构中的“时间管理大师”        

char* ps = s; Stack st; StackInit(&st);

        定义指针ps指向给定字符串，用来遍历括号，创建栈st并初始化。

        以示例2为例：

        若当前遍历到左括号：       

if (*ps == '(' || *ps == '[' || *ps == '{') { StackPush(&st,*ps); }

·        直接让左括号入栈。 

         若当前遍历到右括号，需要考虑两种情况：

if (StackEmpty(&st)) { StackDestroy(&st); return false; }

        若当前栈为空，s为图示字符串，那么直接销毁栈，返回false。

int top = StackTop(&st); if ((*ps == ')' && top != '(') || (*ps == ']' && top != '[') || (*ps == '}' && top != '{')) { StackDestroy(&st); return false; } StackPop(&st);

        若当前栈不为空，取栈顶元素与右括号进行匹配：

                若合法，将栈顶元素出栈，进行下一组括号的匹配。

                若不合法，销毁栈并返回false。       

        若s为图中所示字符串，在匹配完合法括号后还有左括号入栈，那么就会导致跳出循环后栈不为空，所以需要对循环后的栈进行判空，这里使用三目操作符：

bool ret = StackEmpty(&st) ? true : false; StackDestroy(&st); return ret;

        若当前栈为空，返回true，若当前栈不为空，说明栈中还有左括号，返回false，保存返回值后销毁链表，返回ret即可。 

完整代码：

typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* _a; int _top; // 栈顶 int _capacity; // 容量 }Stack; // 初始化栈 void StackInit(Stack* ps) { ps->_a = NULL; ps->_top = ps->_capacity = 0; } // 入栈 void StackPush(Stack* ps, STDataType data) { assert(ps); if (ps->_top == ps->_capacity) { int newcapacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->_capacity; STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->_a, newcapacity * sizeof(STDataType)); if (tmp == NULL) { perror("realloc"); exit(1); } ps->_a = tmp; ps->_capacity = newcapacity; } ps->_a[ps->_top++] = data; } // 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); return ps->_top == 0; } // 出栈 void StackPop(Stack* ps) { assert(!StackEmpty(ps)); --ps->_top; } // 获取栈顶元素 STDataType StackTop(Stack* ps) { assert(!StackEmpty(ps)); 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; } // 销毁栈 void StackDestroy(Stack* ps) { if (ps->_a) ps->_a = NULL; ps->_top = ps->_capacity = 0; } bool isValid(char* s) { char* ps = s; Stack st; StackInit(&st); while(*ps != '\0') { if (*ps == '(' || *ps == '[' || *ps == '{') { StackPush(&st,*ps); } else { if (StackEmpty(&st)) { StackDestroy(&st); return false; } int top = StackTop(&st); if ((*ps == ')' && top != '(') || (*ps == ']' && top != '[') || (*ps == '}' && top != '{')) { StackDestroy(&st); return false; } StackPop(&st); } ps++; } bool ret = StackEmpty(&st) ? true : false; StackDestroy(&st); return ret; }