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 <= 104
s
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;
}