目录
1. 栈
1.1 栈的概念和结构
1.2 栈的实现
1.2.1 栈的顺序储存结构
1.2.2 栈的基本操作
1.3 有效的括号
1. 栈
1.1 栈的概念和结构
堆栈又名栈（stack），它是一种运算受限的线性表。
限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。
向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；
从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
入数据在栈顶，出数据也在栈顶。
1.2 栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表来实现，两者相比较的话，数组的结构实现更优。
1.2.1 栈的顺序储存结构
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
1.2.2 栈的基本操作
（1）初始化
//Stack.h
//初始化
void STInit(ST* ps);//Stack.c
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
注意：这里 top 的值可以是0，或者是-1。
两种写法的区别在于：
这两种写法没有好坏之分。
（2）销毁
//Stack.h
//销毁
void STDestroy(ST* ps);//Stack.c
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}（3）入栈
//Stack.h
//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x);//Stack.c
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
//如果栈满，扩容
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newcapacity; //更新栈的容量
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++; //将元素x插入栈中，并且将栈顶指针上移一位
}（4）出栈
//Stack.h
//出栈
void STPop(ST* ps);//Stack.c
void STPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps)); //栈不为空
ps->top--; //栈顶指针向后移一位
}（5）读取栈顶元素
//Stack.h
//读取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//Stack.c
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1]; //因为前面定义的 top = 0
}（6）返回栈的长度
//Stack.h
//返回栈的长度
int STSize(ST* ps);
//Stack.c
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}（7）判断栈是否为空
//Stack.h
//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
//Stack.c
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
if(ps->top == 0)
return true;
else
return false;
}1.3 有效的括号
示例代码：
typedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
//初始化
void STInit(ST* ps);
//销毁
void STDestroy(ST* ps);
//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//读取栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps);
//栈的大小
int STSize(ST* ps);
//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps);
void STInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
}
void STDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = ps->capacity = 0;
}
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail");
return;
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newcapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
void STPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));
ps->top--;
}
STDataType STTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
}
int STSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
bool STEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
bool isValid(char* s) {
ST st;
STInit(&st);
while(*s)
{
if (*s == '(' || *s == '[' || *s == '{')
{
STPush(&st, *s);
}
else
{
//右括号比左括号多
if(STEmpty(&st))
{
STDestroy(&st);
return false;
}
char top = STTop(&st);
STPop(&st);
//符号不匹配
if((*s == ']' && top != '[')
|| (*s == ')' && top != '(')
|| (*s == '}' && top != '{'))
{
STDestroy(&st);
return false;
}
}
++s;
}
//左括号比右括号多，栈不为空
bool ret = STEmpty(&st);
STDestroy(&st);
return ret;
}
