顺序栈的构建及应用

这是顺序栈的构建，以及两个运用到顺序栈的相关知识的题目

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 * file name: 2025-07-13_SequenceStack.c
 * author   : 15515376695@163.com
 * date     : 2025-07-13
 * function : 该程序实现顺序栈元素的增删改查
 * note     : None
 * CopyRight (c)   2025  15515376695@163.com   Right Reseverd
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#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>




//指的是顺序栈中的元素的数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int  DataType_t;
//为了方便管理顺序栈,所以用户设计SeqStack_t结构体，该结构体中包含三个成员：栈底地址+栈容量+栈顶元素的下标
//构造记录顺序栈SequenceStack各项参数(栈底地址+栈容量+栈顶元素的下标)的结构体
typedef struct SequenceStack
{
	DataType_t * Bottom;		//记录栈底地址
	unsigned int Size;			//记录栈容量
	int			 Top;      		//记录栈顶元素的下标	

}SeqStack_t;


//创建顺序栈并对顺序栈进行初始化
SeqStack_t * SeqStack_Create(unsigned int size)
{
	//1.利用calloc为顺序栈的管理结构体申请一块堆内存
	SeqStack_t *Manager = (SeqStack_t *)calloc(1,sizeof(SeqStack_t));

	if(NULL == Manager)
	{
		perror("calloc memory for manager is failed");
		exit(-1); //程序异常终止
	}

	//2.利用calloc为所有元素申请堆内存
	Manager->Bottom = (DataType_t *)calloc(size,sizeof(DataType_t));

	if (NULL == Manager->Bottom)
	{
		perror("calloc memory for Stack is failed");
		free(Manager);
		exit(-1); //程序异常终止
	}

	//3.对管理顺序栈的结构体进行初始化（元素容量 + 最后元素下标）
	Manager->Size = size;	//对顺序栈中的容量进行初始化
	Manager->Top = -1;		//由于顺序栈为空，则栈顶元素的下标初值为-1
	
	return Manager;
}


//判断顺序栈是否已满
bool SeqStack_IsFull(SeqStack_t *Manager)
{
	return (Manager->Top + 1 == Manager->Size) ? true : false;
}


//入栈
bool SeqStack_Push(SeqStack_t *Manager, DataType_t Data)
{
	//1.判断顺序栈是否已满
	if ( SeqStack_IsFull(Manager) )
	{
		printf("SeqStack Full is Full!\n");
		return false;
	}

	//2.如果顺序栈有空闲空间，则把新元素添加到顺序栈的栈顶
	Manager->Bottom[++Manager->Top] = Data;

	return true;
}





//判断顺序栈是否为空
bool SeqStack_IsEmpty(SeqStack_t *Manager)
{
	return (-1 == Manager->Top) ? true : false;
}



//出栈
DataType_t SeqStack_Pop(SeqStack_t *Manager)
{
	DataType_t temp = 0;  //用于存储出栈元素的值

	//1.判断顺序栈是否为空
	if ( SeqStack_IsEmpty(Manager) )
	{
		printf("SeqStack is Empty!\n");
		return 0;
	}
	
	//2.由于删除了一个元素，则需要让顺序栈的栈顶元素下标-1
	temp = Manager->Bottom[Manager->Top--];

	return temp;
}


//遍历顺序表的元素
void SeqStack_Print(SeqStack_t *Manager)
{
	for (int i = 0; i <= Manager->Top; ++i)
	{
		printf(" Stack Element[%d] = %d\n",i,Manager->Bottom[i]);
	}
}
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 * file name: 2025-07-13_SequenceStack.c
 * author   : 15515376695@163.com
 * date     : 2025-07-13
 * function : 该程序实现十进制转换为十六进制
 * note     : None
 * CopyRight (c)   2025  15515376695@163.com   Right Reseverd
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//题目：设计一个进制转换程序，使用顺序栈设计一个把十进制数转换为十六进制数的接口，实现当通过键盘输入一个非负的十进制数，可以在终端输出对应的十六进制十进制转换为十六进制
void SeqStack_Dec2Hex(SeqStack_t *Manager,unsigned int Data)
{
	int remainder;//用于存储求余之后的余数
	//循环对非负整数进行求余 Data % 16
	while(Data != 0)
	{
		remainder = Data % 16
		//分析余数范围 0-9 10-15-->A-F
		if (remainder < 10 )
		{
			SeqStack_Push(Manager,remainder+'0');
		}
		else
		{
			SeqStack_Push(Manager,remainder+'A'-10);
		}
		Data /= 16;
	}
	//2.把顺序栈中的元素依次出栈
	 printf("0x");
	while(!SeqStack_IsEmpty(Manager))
	{
		
		printf("%c",SeqStack_Pop(Manager) );
	}
	printf("\n");
}
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 *
 * file name: 2025-07-13_SequenceStack.c
 * author   : 15515376695@163.com
 * date     : 2025-07-13
 * function : 该程序实现括号匹配
 * note     : None
 * CopyRight (c)   2025  15515376695@163.com   Right Reseverd
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//括号匹配
//题目：通过键盘输入一个包括 '(' 和 ')' 的字符串 string ，判断字符串是否有效。要求设计算法实
//现检查字符串是否有效，有效的字符串需满足以下条件：
//A. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
//B. 左括号必须以正确的顺序闭合。
//C. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

bool SeqStack_IsStringVaild(SeqStack_t *Manager,const char *str)
{
	char*Pstr = str;//备份地址，防止丢失
	//1.循环遍历字符串，寻找'（'
	while(*Pstr)
		if (*Pstr == '(')
		{
		    SeqStack_Push(Manager,'(');
		}
		 if (*Pstr == ')')
		{
			//先判断是否为空栈
			if (SeqStack_IsEmpty(Manager))
			{
				return false;
			}
			SeqStack_Pop(Manager);
			Pstr++;
		}
		//2.判断栈是否为空
		if (!SeqStack_IsEmpty(Manager))
		{
			return false;
		}
		return true;
}
//进行内存的释放
void SeqStack_Destroy(SeqStack_t *Manager) 
{
    if (Manager) {
        if (Manager->Bottom) free(Manager->Bottom);
        free(Manager);
    }
}
//进行统一验证
int main()
{
	// 创建容量为10的栈
    SeqStack_t *stack = SeqStack_Create(10);
    
    // 测试入栈
    SeqStack_Push(stack, 10);
    SeqStack_Push(stack, 20);
    SeqStack_Push(stack, 30);
    
    // 测试遍历
    printf("栈中元素：\n");
    SeqStack_Print(stack);
    
    // 测试出栈
    printf("出栈元素：%d\n", SeqStack_Pop(stack));
    
    // 测试十进制转十六进制
    SeqStack_t *hexStack = SeqStack_Create(20);
    SeqStack_Dec2Hex(hexStack, 255);  // 输出0xFF
    
    // 测试括号匹配
    SeqStack_t *checkStack = SeqStack_Create(10);
    printf("括号匹配结果：%d\n", SeqStack_IsStringVaild(checkStack, "(()())"));  // 输出1（成功）
    
    // 释放栈内存
    SeqStack_Destroy(stack);
    SeqStack_Destroy(hexStack);
    SeqStack_Destroy(checkStack);
    
    return 0;
}