利用顺序栈判断字符串是否有效

数据结构

顺序表

笔试题：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。

思路

1.判断输入的字符串中是否有左右括号，有则入栈。
2.当栈中存在左括号的情况下输入一个右括号则出栈两次(输出刚刚输入的右括号和前面一个左括号)。
3.考虑因素：
1）先输入右括号 输出判断(无效字符串)且直接退出
2）左右括号的个数不一致(无效字符串)

主要

/**
  * @name:		String_IsValid
  * @brief  	str
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	void
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
void String_IsValid(char *str)
{	
	int left=0,right=0;
	SeqStack_t *Manager = SeqStack_Create(10);
	for(int i=0;i<strlen(str);i++)
	{	//判断是否为左右括号，是则入栈且进行下一个条件判断
		if(str[i] == '(' || str[i] == ')' )
		{
			SeqStack_Push(Manager,str[i]);
				//判断左右括号分别出现的次数
			if(str[i] == '(')
				left++;
			else
				right++;

			//如果先输入右括号则为无效字符
			if(*(Manager->Bottom) == ')')
			{
				printf("该字符串无效\n");
				return;
			}//在栈存在左括号的情况下输入右括号，则连续两次出栈(右括号及左括号)
			else if(str[i] == ')'&& (!SeqStack_IsEmpty(Manager)))
			{
				SeqStack_Pop(Manager);
				SeqStack_Pop(Manager);
			}	
		}
	}
	//左右括号数量相等的情况下则字符串有效
		if( left == right)
			printf("该字符串有效\n");
		else
			printf("该字符串无效\n");
}


//调用函数测试代码
int main(int argc, char const *argv[])
{
	int lengh;
	char *str = (char *)calloc(1,32);
	printf("请输入一串字符串");
	scanf("%s",str);
	String_IsValid(str);
	
	return 0;
}

完整

/*************************************************************************************
 *
 *  file name:  1.c
 *  author   : 	lu.ciana.598393@gmail.com
 *  date     :  2024/04/25
 *  function : 	利用顺序栈进行判断字符串是否有效
 *  note	 ： 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
 *  CopyRight (c)   2024    lu.ciana.598393@gmail.com   All Right Reserved
 *
 ************************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.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;

//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;

/**
  * @name:		SeqStack_Create
  * @brief  	创建顺序表并对顺序栈进行初始化
  * @param  
  				@size
  * @retval 	SeqStack_t * 
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */

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;
}

/**
  * @name:		SeqStack_IsFull
  * @brief  	判断顺序栈是否已满
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	bool
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
bool SeqStack_IsFull(SeqStack_t *Manager)
{
	return (Manager->Top + 1 == Manager->Size) ? true : false;
}

/**
  * @name:		SeqStack_Push
  * @brief  	入栈
  * @param  
  				@Manager
				@Data
  * @retval 	bool
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
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;
}


/**
  * @name:		SeqStack_IsEmpty
  * @brief  	判断顺序栈是否为空
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	bool
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */



bool SeqStack_IsEmpty(SeqStack_t *Manager)
{
	return (-1 == Manager->Top) ? true : false;
}

/**
  * @name:		SeqStack_Pop
  * @brief  	出栈
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	DataType_t
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
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;
	}
	
	//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;
}

/**
  * @name:		SeqStack_Print
  * @brief  	遍历
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	void
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
void SeqStack_Print(SeqStack_t *Manager)
{
	for (int i = 0; i <= Manager->Top; ++i)
	{
		printf(" Stack Element[%d] = %d\n",i,Manager->Bottom[i]);
	}
}

/**
  * @name:		String_IsValid
  * @brief  	str
  * @param  
  				@Manager
  * @retval 	void
  * @date 		2024/04/25
  * @note   	补充 注意 说明
  */
void String_IsValid(char *str)
{	
	int left=0,right=0;
	SeqStack_t *Manager = SeqStack_Create(10);
	for(int i=0;i<strlen(str);i++)
	{	//判断是否为左右括号，是则入栈且进行下一个条件判断
		if(str[i] == '(' || str[i] == ')' )
		{
			SeqStack_Push(Manager,str[i]);
			printf("%c",str[i]);

				//判断左右括号分别出现的次数
			if(str[i] == '(')
				left++;
			else
				right++;

			//如果先输入右括号则为无效字符
			if(*(Manager->Bottom) == ')')
			{
				printf("该字符串无效\n");
				return;
			}//在栈存在左括号的情况下输入右括号，则连续两次出栈(右括号及左括号)
			else if(str[i] == ')'&&(! SeqStack_IsEmpty(Manager)))
			{
				SeqStack_Pop(Manager);
				SeqStack_Pop(Manager);
			}	
		}
	}
	//左右括号数量相等的情况下则字符串有效
		if( left == right)
			printf("该字符串有效\n");
		else
			printf("该字符串无效\n");
}


//调用函数测试代码
int main(int argc, char const *argv[])
{
	int lengh;
	char *str = (char *)calloc(1,32);
	printf("请输入一串字符串");
	scanf("%s",str);
	String_IsValid(str);
	
	return 0;
}