一、有效的括号（LeetCode第20题）

题目描述：

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 ：

 思路分析：

该题可利用栈这个数据结构解题。因为栈的特点是后进先出，而后出现的左括号需要最先跟右括号进行结合，才能使括号全部有效，所以我们可以把出现的左括号依次存入栈内，当遇到右括号时，取出栈顶的左括号与其进行匹配，匹配成功则将这个左括号从栈内弹出，只要一次匹配失败，就会返回false，当字符串s遍历完，且栈内为空，则代表该字符串内的括号全部有效。

示例图解如下：

 代码如下（栈的建立可阅读栈与队列）：

typedef char STDataType;

typedef struct Stack//栈的结构
{
	STDataType* a;//数据
	int top;//栈顶
	int capacity;//栈容量
}ST;

void StackInit(ST* ps)//栈的初始化
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

bool StackEmpty(ST* ps)//判断栈是否为空
{
	return ps->top == 0;
}

void StackDestroy(ST* ps)//栈的销毁
{
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
}

void StackPush(ST* ps, STDataType x)//入栈
{
	assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->top)//是否需要增容
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : (ps->capacity) * 2;
		STDataType* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType)*newcapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

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

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

bool isValid(char * s){
    ST st;//建立栈
    StackInit(&st);//栈初始化
    while(*s)//遍历字符串
    {
        if((*s=='(') || (*s=='{') || (*s=='['))//左括号
        {
            //进栈
            StackPush(&st,*s);
        }
        else
        {
            //判断与栈顶字符是否匹配
            if(StackEmpty(&st))//遇到右括号前若栈里无数据，则一定不匹配，返回false
            {
                StackDestroy(&st);//return前都一定要销毁结构，防止内存泄漏
                return false;
            }
            //取栈顶数据来进行匹配
            STDataType top=StackTop(&st);//取栈顶元素
            if((*s==')')&&(top=='(')||
            (*s=='}')&&(top=='{')||
            (*s==']')&&(top=='['))//如果匹配则出栈
            {
                StackPop(&st);//匹配成功将栈顶数据减1
            }
            else//遇到不匹配的情况直接返回false
            {
                StackDestroy(&st);
                return false;
            }
        }
        s++;
    }
    bool ret=StackEmpty(&st);//结束遍历时栈为空，代表匹配成功，不为空代表匹配失败
    StackDestroy(&st);
    return ret;
}