堆栈(Stack)是一种特殊的顺序存储表，只允许在表的一端(栈顶)进行插入和删除操作，另一端(栈底)则不允许插入和删除操作，堆栈的插入和删除通常称为入栈和出栈。栈顶的当前位置是动态的，用一个指针，即栈顶指针来标示栈顶当前位置。如下图所示： 堆栈可以用数组来表示，假设堆栈可保存的数据类型为char。那么堆栈数据成员如下： char element[MAXSIZE]; int index; //堆栈指针 堆栈相关的成员函数如下： void push(char item); //元素item进栈，即插入item到栈顶； void pop( ); //弹出栈顶元素； char top(); //返回栈顶元素的值，但不移动栈顶指针； bool isEmpty(); //判断堆栈是否为空 解决问题： （1）根据上述提示实现一个堆栈；注意栈空和栈满情况的处理； （2）堆栈在计算机语言中的编译过程中用来进行语法检查，编写一个程序，利用堆栈来检查一个C/C++语言程序中的花括号、方括号和圆括号是否配对。

(1) 堆栈的实现：

#include <iostream>
using namespace std;

const int MAXSIZE = 100; // 堆栈的最大容量

class Stack {
private:
    char element[MAXSIZE];
    int index; // 栈顶指针
public:
    Stack() { index = -1; } // 构造函数，初始化栈顶指针为-1

    void push(char item); // 元素item进栈，即插入item到栈顶
    void pop(); // 弹出栈顶元素
    char top(); // 返回栈顶元素的值，但不移动栈顶指针
    bool isEmpty(); // 判断堆栈是否为空
};

void Stack::push(char item) {
    if (index >= MAXSIZE - 1) {
        cout << "Stack is full!" << endl;
        return;
    }
    index++;
    element[index] = item;
}

void Stack::pop() {
    if (index < 0) {
        cout << "Stack is empty!" << endl;
        return;
    }
    index--;
}

char Stack::top() {
    if (index < 0) {
        cout << "Stack is empty!" << endl;
        return '\0';
    }
    return element[index];
}

bool Stack::isEmpty() {
    return (index == -1);
}

int main() {
    Stack s;
    s.push('a');
    s.push('b');
    s.push('c');
    cout << s.top() << endl; // 输出c
    s.pop();
    cout << s.top() << endl; // 输出b
    s.pop();
    cout << s.top() << endl; // 输出a
    s.pop();
    cout << s.top() << endl; // 输出Stack is empty!，并且返回'\0'，表示栈已经为空
    return 0;
}

(2) 利用堆栈来检查一个C/C++语言程序中的花括号、方括号和圆括号是否配对：

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

bool isMatching(char left, char right) {
    if (left == '(' && right == ')') return true;
    if (left == '[' && right == ']') return true;
    if (left == '{' && right == '}') return true;
    return false;
}

bool isValid(string s) {
    stack<char> st;
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        if (s[i] == '(' || s[i] == '[' || s[i] == '{') {
            st.push(s[i]);
        } else if (s[i] == ')' || s[i] == ']' || s[i] == '}') {
            if (st.empty() || !isMatching(st.top(), s[i])) {
                return false;
            }
            st.pop();
        }
    }
    return st.empty();
}

int main() {
    string s = "{[(])}";
    if (isValid(s)) {
        cout << "Valid!" << endl;
    } else {
        cout << "Invalid!" << endl;
    }
    return 0;
}

例子中利用了STL中的stack容器来实现堆栈。在遍历字符串时，如果遇到左括号，就将其压入堆栈中；如果遇到右括号，就判断堆栈是否为空，如果为空或者栈顶的左括号与当前的右括号不匹配，则说明括号不配对，返回false。最后，如果堆栈为空，则说明所有括号都配对，返回true。