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栈

 初始化栈

入栈

出栈 

 获取栈顶元素

 获取栈中有效元素个数

 检测栈是否为空

 销毁栈

一道经典的用栈实现的OJ题

栈

栈的概念及结构
栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端
称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。

 栈的实现
栈的实现一般可以使用数组或者链表实现，相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的
代价比较小。

那么实现栈需要有哪些功能呢 

// 下面是定长的静态栈的结构，实际中一般不实用，所以我们主要实现下面的支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
#define N 10
typedef struct Stack
{
STDataType _a[N];
int _top; // 栈顶
}Stack;
// 支持动态增长的栈
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);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 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);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);

 初始化栈

// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
	assert(ps);//判空
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;//栈内元素个数为0
	ps->capacity = 0;//容量为0
}

入栈

// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
	assert(ps);//判空
	if (ps->top == ps->capacity)//判断栈是否已满
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//扩容(新的容量)
		Stack* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
		if (tmp == NULL)//增容失败
		{
			printf("realloc failn");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	ps->a[ps->top ] = data;
	ps->top++;
}

出栈 

// 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));//栈非空
	ps->top--;
}

 获取栈顶元素

// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));//栈非空
	return ps->a[ps->top - 1];
}

 获取栈中有效元素个数

// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

 检测栈是否为空

// 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
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->capacity == 0;
}

 销毁栈

// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	if(ps->a)
	free(ps->a);
	ps->a == NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

下面是总体代码

stack.h

#pragma once
#include
#include
#include
typedef int STDataType;
// 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top; // 栈顶
	int capacity; // 容量
}Stack;

stack.c 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include"stack.h"
// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps);
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data);
// 出栈
void StackPop(Stack* ps);
// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps);
// 获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* ps);
// 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
bool StackEmpty(Stack* ps);
// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps);

// 初始化栈
void StackInit(Stack* ps)
{
	assert(ps);//判空
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;//栈内元素个数为0
	ps->capacity = 0;//容量为0
}
// 入栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType data)
{
	assert(ps);//判空
	if (ps->top == ps->capacity)//判断栈是否已满
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//扩容(新的容量)
		Stack* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc failn");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	ps->a[ps->top ] = data;
	ps->top++;
}

// 出栈
void StackPop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));//栈非空
	ps->top--;
}

// 获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));//栈非空
	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;
}

// 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
bool StackEmpty(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->capacity == 0;
}

// 销毁栈
void StackDestroy(Stack* ps)
{
	assert(ps);
	if(ps->a)
	free(ps->a);
	ps->a == NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

一道经典的用栈实现的OJ题

题目链接：力扣

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。

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：false
示例 5：

输入：s = "{[]}"
输出：true

 这里我们用的是C语言解法

typedef char STDatatype;
typedef struct stack
{ 
STDatatype *a;
int top;//栈顶
int capacity;//容量
}stack;
void StackInit(stack*p);
void StackDestroy(stack*p);
void StackPop(stack*p);
void StackPush(stack*p,STDatatype x);
bool StackEmpty(stack*p);
int StackSize(stack*p);
STDatatype StackTop(stack* p);
//初始化
void StackInit(stack*p)
{
assert(p);
p->a=NULL;
p->top=0;
p->capacity=0;
}
//销毁
void StackDestroy(stack*p)
{
assert(p);
if(p->a)
{
    free(p->a);
}
p->a=NULL;
p->top=0;
p->capacity=0;
}

//压栈  
void StackPush(stack*p,char x)
{
assert(p);
if(p->top==p->capacity)
{
    int newcapacity=p->capacity==0?4:p->capacity*2;
    STDatatype*tmp=(STDatatype*)realloc(p->a,sizeof(STDatatype)*newcapacity);
    if(tmp==NULL)
    {
           printf("rellaoc failn");
            exit(-1);
    }
    p->a=tmp;
    p->capacity=newcapacity;
}
p->a[p->top]=x;
p->top++;
}

//出栈
void StackPop(stack*p)
{
assert(p);
assert(p->top);
p->top--;
}

//判空
bool StackEmpty(stack*p)
{
    assert(p);
return p->top==0;
}
//个数
int StackSize(stack*p)
{
    assert(p);
    return p->top;
}

//栈顶元素
STDatatype StackTop(stack* p)
{
    assert(p);
    return p->a[p->top-1];
}

bool isValid(char * s){
    stack p;
    StackInit(&p);
    char*tmp=s;
    bool math=true;
    while(*tmp)
    {
       // 左括号压栈
        if(*tmp=='('||*tmp=='{'||*tmp=='[')
        {
            StackPush(&p,*tmp);
            tmp++;
        }
        else
        {
            if(StackEmpty(&p))//先判空
            {
                math=false;
                break;
            }
            char ch=StackTop(&p);
        //右括号出栈
        if( (ch=='('&&*tmp==')')
        ||  (ch=='['&&*tmp==']')
        ||  (ch=='{'&&*tmp=='}')  )
         {
              StackPop(&p);
              tmp++;
         }
         else
         {
            math=false;
                break;
         }
        }
    }
    if(math==true) math=StackEmpty(&p);
StackDestroy(&p);
return math;
}