栈的数组实现和括号匹配的检查
@Author: 张海拔
@Update: 2014-01-17
@Link: http://www.cnblogs.com/zhanghaiba/p/3516795.html
栈的数组实现示例（不封装，直接使用）
1 /* 2 *Author: ZhangHaiba 3 *Date: 2014-1-12 4 *File: stack_array_private.c 5 * 6 *a demo shows stack base on array implementation without package 7 */ 8 9 #include <stdio.h> 10 #define ST_LEN 1024 //the depth of stack 11 #define STR_LEN 256 12 13 int check(char *); 14 15 //public form main.c 16 int stack[ST_LEN]; 17 int sp = 0; //point to next empty space 18 19 int main(void) 20 { 21 char str[STR_LEN]; 22 int testcase; 23 24 scanf("%d", &testcase); 25 while (testcase--) { 26 scanf("%s", str); 27 printf(check(str) ? "ok\n" : "error\n"); 28 } 29 return 0; 30 } 31 32 int check(char *s) 33 { 34 int i; 35 36 sp = 0; //stack clear 37 for (i = 0; s[i]; ++i) { 38 switch(s[i]) { 39 case '(': 40 stack[sp++] = s[i]; //stack push 41 break; 42 case '[': 43 stack[sp++] = s[i]; 44 break; 45 case '{': 46 stack[sp++] = s[i]; 47 break; 48 case ')': 49 if (sp > 0 && stack[sp-1] == '(') //stack is not empty && stack top == '(' 50 --sp; //stack pop; 51 else 52 return 0; 53 break; 54 case ']': 55 if (sp > 0 && stack[sp-1] == '[') 56 --sp; 57 else 58 return 0; 59 break; 60 case '}': 61 if (sp > 0 && stack[sp-1] == '{') 62 --sp; 63 else 64 return 0; 65 break; 66 default: 67 break; 68 } 69 } 70 return sp <= 0; 71 }
栈的数组实现示例（带封装）
1 /* 2 *Author: ZhangHaiba 3 *Date: 2014-1-12 4 *File: stack_array_private.c 5 * 6 *a demo shows stack base on array implementation with package by module method 7 */ 8 9 #include <stdio.h> 10 #define ST_LEN 1024 //the depth of stack 11 #define STR_LEN 256 12 13 //public from stack.h 14 void push(int); 15 int pop(); 16 int top(); 17 int is_empty(); 18 int is_full(); 19 void clear(); 20 21 //private form stack.c 22 //you can use "static" to get internel linkage 23 int stack[ST_LEN]; 24 int sp = 0; //point to next empty space 25 26 //public form main.h 27 int check(char *); 28 29 int main(void) 30 { 31 char str[STR_LEN]; 32 int testcase; 33 34 scanf("%d", &testcase); 35 while (testcase--) { 36 scanf("%s", str); 37 printf(check(str) ? "ok\n" : "error\n"); 38 } 39 return 0; 40 } 41 42 int check(char *s) 43 { 44 int i; 45 46 clear(); 47 for (i = 0; s[i]; ++i) { 48 switch(s[i]) { 49 case '(': 50 push(s[i]); 51 break; 52 case '[': 53 push(s[i]); 54 break; 55 case '{': 56 push(s[i]); 57 break; 58 case ')': 59 if (!is_empty() && top() == '(') 60 pop(); 61 else 62 return 0; 63 break; 64 case ']': 65 if (!is_empty() && top() == '[') 66 pop(); 67 else 68 return 0; 69 break; 70 case '}': 71 if (!is_empty() && top() == '{') 72 pop(); 73 else 74 return 0; 75 break; 76 default: 77 break; 78 } 79 } 80 return is_empty(); 81 } 82 83 void push(int item) 84 { 85 if (!is_full()) 86 stack[sp++] = item; 87 } 88 89 int pop() 90 { 91 if (!is_empty()) 92 return stack[--sp]; 93 } 94 95 int top() 96 { 97 if (!is_empty()) 98 return stack[sp-1]; 99 } 100 101 int is_full() 102 { 103 return sp >= ST_LEN; 104 } 105 106 int is_empty() 107 { 108 return sp <= 0; 109 } 110 111 int size() 112 { 113 return sp; 114 } 115 116 void clear() 117 { 118 sp = 0; 119 }
因为单纯用数组来实现栈显得很单调，所以引入了括号匹配的检查问题：
检查一段不包括空白字符的字符串中，括号匹配是否合法（即看是不是一个支持()[]{}括号的广义表形式）
测试用例
输入：
8
(a+b)[4*5+(-6)]
(a+b)[4*5+(-6)])
())
(
(()
(fadfs[fds](fd[fd]d(x)))
)))(((
)(
输出：
ok
error
error
error
error
ok
error
error
其实，使用栈数据结构时，我经常用C++ STL的<stack>，因为它是动态分配的不需要考虑栈的深度，也因为被封装得足够好。
在C语言中，也可以用链栈（链表实现的栈）加上封装来达到上面的效果。
在可以预见栈最大深度时，常常用数组来实现栈——
OJ刷题经常用裸的栈（就是一个数组，仅仅假象它受限：FILO），实现如demo1中所示，这样一来封装性和可读性都很差，不过OJ解题都是快速写成的小程序，这样做无可厚非。
工程中必须考虑数据的保护，防止意外修改和降低耦合，所以会用单独的模块来实现stack，实现如demo2所示，当然上面的写法只是一种思想封装（真的封装要靠多文件和static）。
小结：栈的实现关键在于sp游标（或说指针）的操作，sp(stack pointer)一般设置为指向下一个空闲空间的位置。
