使用栈验证有效括号序列

1 下载量 193 浏览量 更新于2024-09-01 收藏 117KB PDF 举报
力扣20题是关于判断给定的括号字符串是否有效的经典问题,它属于数据结构和算法中的栈的应用。题目中提到的字符串只包含六种类型的括号:'('、')'、'{'、'}'、'['和']'。有效字符串的要求包括: 1. **配对性**:每个左括号必须由与其类型相同的右括号正确闭合,例如'('必须与')'配对,'{'必须与'}'配对,依次类推。 2. **顺序规则**:括号必须按照先左后右、先外后内的顺序闭合,不能出现如"(]"这样的不匹配情况。 这个问题可以通过使用栈来解决,利用栈的数据结构特性。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合处理需要按顺序处理元素但又不关心特定顺序的问题。 **基本算法步骤**: 1. 初始化一个栈,定义一个`struct stack`,包含两个指针`top`和`bottom`,分别表示栈顶和栈底。 - `struct stack* create_stack()`函数用于创建新的栈,并分配内存。 2. **入栈**(`push()`)操作:遍历输入的括号字符串,每当遇到一个左括号,就将其压入栈中。新节点的`next`指向前一个栈顶元素,然后将`top`更新为新节点。 3. **出栈**(`pop()`)操作:检查栈顶元素,如果是右括号,则检查其是否与栈顶的左括号匹配。匹配则出栈,否则返回`false`。出栈后,需要释放被移除的节点以避免内存泄漏。 **示例**: - 示例1输入`"()"`,栈会依次处理'('并将其压入,最后遇到')'时出栈,两者匹配,所以返回`true`。 - 示例3输入`"(]"`,当遇到'('时入栈,但随后遇到']',此时栈顶是'(',无法匹配,返回`false`。 总结起来,解决力扣20题的有效括号问题的关键在于维护一个动态的括号匹配状态,通过栈的入栈和出栈操作来判断括号的闭合顺序是否符合规则。这涉及到了数据结构的基础知识,特别是栈的使用以及如何通过编程实现高效的括号匹配逻辑。