1. 括号匹配问题
20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）
利用栈后入先出的特性解题
1.判断字符串是否为空 为空返回
2.创建栈，遍历字符串
第一个字符是左括号的情况：入栈->继续遍历下一个字符
第一个字符是右括号的情况：从栈顶取元素，判断当前右括号是否匹配栈顶的左括号
3.遍历结束，判断栈是否为空，为空说明所有括号都已匹配，不为空说明有左括号没有匹配上
bool isValid(char* s) {
Stack st;
StackInit(&st);
int count = 0;
while(s[count])
{
if(s[count] == '('
|| s[count] == '['
|| s[count] == '{')
{
StackPush(&st,s[count]);
}
else
{
if(StackEmpty(&st))
{
StackDestory(&st);
return false;
}
char top = StcakTop(&st);
if(top == '(' && s[count] != ')'
||top == '{' && s[count] != '}'
||top == '[' && s[count] != ']')
{
StackDestory(&st);
return false;
}
StackPop(&st);
}
count++;
}
int result = StackEmpty(&st);
StackDestory(&st);
return result;
}2. 用队列实现栈
225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）
队列的特性是先入先出 栈的特性是后入先出
创建两个队列
为空的情况：两个队列都为空
1.push插入：直接插入队列中
2.需要pop的时候，将队列的元素导到另一个队列，最后一个元素就是栈顶元素
3.当有元素需要插入，判断哪个队列不为空，就直接插入
typedef struct {
Queue* q1;
Queue* q2;
} MyStack;
MyStack* myStackCreate() {
MyStack* newQueue = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
newQueue->q1 =(Queue*)malloc(sizeof(Queue));
newQueue->q2 =(Queue*)malloc(sizeof(Queue));
QueueInit(newQueue->q1);
QueueInit(newQueue->q2);
return newQueue;
}
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
Queue* empty = obj->q1;
Queue* noempty = obj->q2;
if(QueueEmpty(noempty))
{
empty = obj->q1;
noempty = obj->q2;
}
QueuePush(noempty,x);
}
int myStackPop(MyStack* obj) {
Queue* empty = obj->q1;
Queue* noempty = obj->q2;
int val = 0;
if(QueueEmpty(noempty))
{
empty = obj->q2;
noempty = obj->q1;
}
while(noempty->_size > 1)
{
int val = QueueFront(noempty);
QueuePush(empty,val);
QueuePop(noempty);
}
if(noempty->_size == 1)
{
val = QueueFront(noempty);
QueuePop(noempty);
}
return val;
}
int myStackTop(MyStack* obj) {
Queue* empty = obj->q1;
Queue* noempty = obj->q2;
int val = 0;
if(QueueEmpty(noempty))
{
empty = obj->q2;
noempty = obj->q1;
}
val = noempty->_rear->_data;
return val;
}
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
return QueueEmpty(obj->q1) && QueueEmpty(obj->q2);
}
void myStackFree(MyStack* obj) {
Queue* empty = obj->q1;
Queue* noempty = obj->q2;
if(QueueEmpty(noempty))
{
empty = obj->q2;
noempty = obj->q1;
}
QueueDestory(noempty);
free(obj->q1);
free(obj->q2);
free(obj);
}3. 用栈实现队列
stack1存放要进栈的元素
stack2存放要出栈的元素
当stack2为空时 将stack1的所有元素都导到stack2中
插入：
1.直接使用StackPush插入到stack1中
删除：
1.判断stack2是否为空，为空将stack1的数据导到stack2内
2.直接使用StackPop()取到栈顶元素返回
232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）
typedef struct {
Stack* s1;
Stack* s2;
} MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate() {
MyQueue* newQueue = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
newQueue->s1 = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
newQueue->s2 = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
StackInit(newQueue->s1);
StackInit(newQueue->s2);
return newQueue;
}
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
StackPush(obj->s1,x);
}
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
if(StackEmpty(obj->s2))
{
while(!StackEmpty(obj->s1))
{
StackPush(obj->s2,StackPop(obj->s1));
}
}
return StackPop(obj->s2);
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
if(StackEmpty(obj->s2))
{
while(!StackEmpty(obj->s1))
{
StackPush(obj->s2,StackPop(obj->s1));
}
}
return StcakTop(obj->s2);
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
return StackEmpty(obj->s1) && StackEmpty(obj->s2);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
StackDestory(obj->s1);
StackDestory(obj->s2);
free(obj->s1);
free(obj->s2);
free(obj);
}4. 设计循环队列
622. 设计循环队列 - 力扣（LeetCode）
使用数组来设计循环队列，当head走到最后一个元素就使用%来使数组循环
head就是队头，tail就是队尾
从队头出数据，队尾入数据
题目要求队列长度为k，我们申请k+1个空间用来区分队列满和不满的情况
当head==tail就是队列为空
当tail的下一个位置的元素==head就表示队列为满
typedef struct {
int *Queue;
int k;
int head;
int tail;
} MyCircularQueue;
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue* newQueue = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
newQueue->tail = newQueue->head = 0;
newQueue->k = k + 1;
newQueue->Queue = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
return newQueue;
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->head == obj->tail;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->tail+1)%(obj->k) == obj->head;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
{
return false;
}
obj->Queue[obj->tail] = value;
obj->tail = (obj->tail+1)%(obj->k);
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return false;
}
obj->head = (obj->head+1)%(obj->k);
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
return obj->Queue[obj->head];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
return obj->Queue[(obj->tail-1+obj->k) % obj->k];
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->Queue);
free(obj);
}栈的C语言代码：
typedef char StackDataType;
typedef struct StackNode
{
StackDataType* _stack;
int _capacity;
int _top;
}Stack;
void StackInit(Stack* st);
void StackPush(Stack* st, StackDataType data);
void StackPop(Stack* st);
StackDataType StcakTop(Stack* st);
int StackSize(Stack* st);
int StackEmpty(Stack* st);
void StackDestory(Stack* st);
void StackInit(Stack* st)
{
st->_stack = NULL;
st->_capacity = 0;
st->_top = 0;
}
void StackPush(Stack* st, StackDataType data)
{
assert(st);
if (st->_capacity == st->_top)
{
int newCapacity = st->_capacity == 0?4:st->_capacity*2;
st->_stack = (StackDataType*)realloc(st->_stack, newCapacity * sizeof(StackDataType));
st->_capacity = newCapacity;
}
st->_stack[st->_top] = data;
st->_top++;
}
void StackPop(Stack* st)
{
assert(st);
assert(st->_top);
st->_top--;
}
StackDataType StcakTop(Stack* st)
{
assert(st);
return st->_stack[st->_top-1];
}
int StackSize(Stack* st)
{
assert(st);
return st->_top;
}
int StackEmpty(Stack* st)
{
assert(st);
if (st->_top == 0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
void StackDestory(Stack* st)
{
assert(st);
free(st->_stack);
st->_stack = NULL;
st->_capacity = st->_top = 0;
}队列的C语言代码：
typedef int QueueNodeDataType;
typedef struct QListNode
{
struct QListNode* _pNext;
QueueNodeDataType _data;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* _front;
QNode* _rear;
int _size;
}Queue;
void QueueInit(Queue* q);
void QueuePush(Queue* q, QueueNodeDataType val);
void QueuePop(Queue* q);
bool QueueEmpty(Queue* q);
int QueueSize(Queue* q);
QueueNodeDataType QueueFront(Queue* q);
QueueNodeDataType Queuerear(Queue* q);
void QueueDestory(Queue* q);
void QueueInit(Queue* q)
{
assert(q);
q->_front = NULL;
q->_rear = NULL;
q->_size = 0;
}
void QueuePush(Queue* q, QueueNodeDataType val)
{
assert(q);
QNode* newNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
assert(newNode);
newNode->_data = val;
newNode->_pNext = NULL;
if (q->_front == NULL)//队列没有结点
{
q->_front = q->_rear = newNode;
}
else
{
q->_rear->_pNext = newNode;
q->_rear = newNode;
}
q->_size++;
}
void QueuePop(Queue* q)
{
assert(q);
if (q->_front == NULL)
{
return;
}
else
{
if (q->_front == q->_rear)//说明只有一个结点
{
free(q->_front);
q->_front = q->_rear = NULL;
}
else
{
QNode* cur = q->_front->_pNext;
free(q->_front);
q->_front = cur;
}
}
q->_size--;
}
bool QueueEmpty(Queue* q)
{
assert(q);
return q->_front == NULL;
}
int QueueSize(Queue* q)
{
assert(q);
return q->_size;
}
QueueNodeDataType QueueFront(Queue* q)
{
assert(q);
assert(q->_front);
return q->_front->_data;
}
QueueNodeDataType Queuerear(Queue* q)
{
assert(q);
assert(q->_rear);
return q->_rear->_data;
}
void QueueDestory(Queue* q)
{
assert(q);
QNode* cur = q->_front;
while (cur)
{
QNode* tmp = cur;
cur = cur->_pNext;
free(tmp);
}
q->_front = q->_rear = NULL;
}
![洛谷 P3065 [USACO12DEC] First! G](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5d9cbd9eca6a4aa2a99d2df6c0df82e3.png)
