【04】C语言括号匹配问题

简介: 【04】C语言括号匹配问题

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:

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。

也就是说第一个必须为左括号才可以匹配的上,一左一右,相邻的同类型的左右括号可以消掉,最后能消完就行。跟消消乐一样。

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:true

输入:s = “{(})”

输出:tfalse

解题思路:上篇博客我们学习了数据结构的栈和队列——大耳朵土土的博客,这道题我们就可以根据栈的特点——后进先出来匹配括号,完成题解。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
// 支持动态增长的栈
typedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
  STDataType* a;
  int top;       // 栈顶
  int capacity;  // 容量 
}Stack;
// 初始化栈 
void StackInit(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  ps->a = NULL;
  ps->capacity = 0;
  ps->top = 0;//指向栈顶的下一个数据
  //ps->top = -1; //则指向栈顶数据
}
// 检测栈是否为空,如果为空返回true,如果不为空返回false
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  /*if (ps->top == 0)
    return true;
  else
    return false;*/
  return ps->top == 0;
}
// 入栈 
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
  assert(ps);
  //STDataType tmp = ps->top == ps->capacity ? 4 : ps->capacity * 2;
  if (ps->top == ps->capacity)
  {
    int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity*2;
    ps->capacity = newcapacity;
    ps->a = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
    if (ps->a == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      return;
    }
  }
  ps->a[ps->top] = data;
  ps->top++;
}
// 出栈 
void StackPop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  assert(!StackEmpty(ps));//判断非空
  ps->top--;
}
// 获取栈顶元素 
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
  assert(ps);
  assert(!StackEmpty(ps));//判断非空
  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)
{
  assert(ps);
  free(ps->a);
  ps->capacity = 0;
  ps->a = NULL;
  ps->top = 0;
}
//上面是C语言栈的实现,注意这里将int类型改为了char类型,利用typedef很容易全部改正

下面我们将通过上面的栈来解题

bool isValid(char* s) {
  
  Stack st;
  StackInit(&st);
  
  while (*s)
  {
    if (*s == '(' 
        || *s == '[' 
        || *s == '{')//左括号
    {
      StackPush(&st, *s);
    }
    else//右括号
    {   
            if(StackEmpty(&st))
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
            char top = StackTop(&st);
            StackPop(&st);
      if ((*s == ')' && top != '(')
            ||(*s == ']' && top != '[')
            ||(*s == '}' && top != '{'))//判断是否与上一个元素匹配
      {
                StackDestroy(&st);
                return false;
      }
                
    }
    s++;
  }
    bool ret = StackEmpty(&st);
    StackDestroy(&st);//记得释放空间
  return ret;
}

括号可以分为左括号和右括号***,如果是左括号就入栈*,右括号就将它与栈顶元素匹配,如果匹配不成功则直接返回false,直到字符串s结束则返回true;注意如果一开始就是右括号则无需匹配直接返回false就行,因为这种情况不可能匹配成功。

结语

以上就是该函数的实现完整代码啦~完结撒花🎉🎉🥳点个赞再走吧 ~

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