兰理鲲鹏-C语言简单的【栈和队列】（括号匹配问题）_括号配对问题c语言

最新推荐文章于 2025-06-12 23:09:27 发布

2401_84976246

最新推荐文章于 2025-06-12 23:09:27 发布

阅读量828

点赞数 11

文章标签： c语言 c++ 学习

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2401_84976246/article/details/138933393

版权

既有适合小白学习的零基础资料，也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程，涵盖了95%以上C C++开发知识点，真正体系化！

由于文件比较多，这里只是将部分目录截图出来，全套包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、大纲路线、讲解视频，并且后续会持续更新

如果你需要这些资料，可以戳这里获取

int StackSize(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;//见图

}
可以把栈理解为一个饮料瓶，top就是瓶盖那一片片

STDataType StackTop(ST* ps);//栈顶元素

STDataType StackTop(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	return ps->a[ps->top - 1];
}
上面形容top是瓶盖，那么我们要找到最上面的一块水总得找到瓶盖下的一块位置才能访问最后一个元素。

二、队列

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出
FIFO(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾出队列：进行删除操作的一端称为队头

C语言简单实现队列

像栈一样，从概念理解，队列也可以用数组或链表来实现，但考虑队列需要对头部和尾部也仅需要对头部和尾部需要操作，使用链表进行头尾操作相当便捷。
为什么不使用数组
进行头插与头删时需要挪动整个数组。

大致框架与结构原理

typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode\* next;//指向下一个结点的指正
	QDataType data;//该节点内的数据
}QNode;//一个数据结点

// 队列的结构 
typedef struct Queue
{
	QNode\* front;//对头
	QNode\* rear;//对尾
}Queue;

在这里插入图片描述
队列的结构中只放置了头尾两个结点。

到头来，不就是单链表头尾操作吗。请添加图片描述

Queue.h

#pragma once
// 链式结构：表示队列 
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode\* next;
	QDataType data;
}QNode;

// 队列的结构 
typedef struct Queue
{
	QNode\* front;
	QNode\* rear;
}Queue;

// 初始化队列 
void QueueInit(Queue\* q);
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue\* q, QDataType data);
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue\* q);
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue\* q);
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue\* q);
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue\* q);
// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue\* q);
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue\* q);

初始化队列

void QueueInit(Queue* q);
void QueueInit(Queue\* q)
{
	assert(q);
	q->front = NULL;
	q->rear = NULL;
}
过于简单

队尾入队列

void QueuePush(Queue* q, QDataType data);

void QueuePush(Queue\* q, QDataType data)
{
	assert(q);
	QNode\* newnode = (QNode\*)malloc(sizeof(QNode));//开辟一个需要插入的节点
	assert(newnode);//不排除malloc失败的可能
	newnode->data = data;//节点赋值
	newnode->next = NULL;//单链表中尾结点的next为NULL
	if (q->rear == NULL)//判断队列原来有没有数据
	{
		assert(q->front == NULL);
		q->front = q->rear = newnode;//相当于给空队列插入一个结点，插入后即是头节点也是尾节点
	}
	else//正常情况，队列内有数据，正常的单链表尾插
	{
		q->rear->next = newnode;
		q->rear = newnode;
	}
}

代码每一行都有注释，而且代码本身也很好懂偶
在这里插入图片描述

队头出队列

void QueuePop(Queue* q);
相当普通的单列表头删

void QueuePop(Queue\* q)
{
	assert(q);
	assert(q->front && q->rear);//头删也得有东西删吧
	if (q->front->next == NULL)//只有一个数据
	{
		q->front = q->rear == NULL;
	}
	else
	{
		QNode\* next = q->front->next;//提前保存头节点的下一个节点，不然free后就找不到啦
		free(q->front);//正常操作，删除节点，不再使用需要释放空间
		q->front = next;//front换人（老二）了
	}
}

在这里插入图片描述

获取队列头部元素

QDataType QueueFront(Queue* q);

QDataType QueueFront(Queue\* q)
{
	assert(q);
	if (q->front == NULL && q->rear == NULL)//空队列
	{
		return NULL;
	}
	return q->front->data;//是不是非常简单
}

需要图解吗，不需要吧.

获取队列队尾元素

QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue\* q)
{
	assert(q);
	if (q->front == NULL && q->rear == NULL)//为空
	{
		return NULL;
	}
	return q->rear->data;//《？？？》
}
很简单的，队列很简单的，栈和队列的理解都很简单的

获取队列中有效元素个数

int QueueSize(Queue* q);

// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue\* q)
{
	assert(q);
	QNode\* cur = q->front;//一种编程习惯，不直接把形参拿来用
	int size = 0;
	while (cur)//遍历
	{
		size++;//计数器的方法
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

在这里插入图片描述

检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0

int QueueEmpty(Queue* q);

int QueueEmpty(Queue\* q)
{
	assert(q);
	return q->front == NULL;//表达式成立返回1队列为空
}

头都是空了~~~

销毁队列

void QueueDestroy(Queue* q);
void QueueDestroy(Queue\* q)
{
	assert(q);
	QNode\* cur = q->front;//建立连接
	while (cur)//一个一个的free结点
	{
		QNode\* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->front = q->rear = NULL;
}
不能直接free头结点吧，也更不能直接free队列的地址吧，里面的结点还在的，会造成内存泄漏的。

括号匹配问题

括号匹配题目链接

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。

思路

匹配问题，想要括号正确匹配就必须有对应的左右括号，考虑到匹配操作，可以利用栈的特性，将左括号入栈，一旦遇到右括号便与栈中最近的左括号进行匹配，匹配则继续向后判断，不匹配返回FALSE。

考虑到需要使用栈，我们可以之间把我们实现的栈拿来用（这里是C语言频道，STL暂不涉及）
剩下的就是把思想用代码实现

题目只给出了函数名以及所传参数.

//这样部分可以拿来放到开头
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType\* a;
	int top;			//栈顶的位置
	int capacity;       //容量
}ST;

void StackInit(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}
void StackDestory(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}
void StackPush(ST\* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity \* 2;	
		ps->a = (STDataType\*)realloc(ps->a, newCapacity \* sizeof(STDataType));
		if (ps->a == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = newCapacity;
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
void StackPop(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	ps->top--;
}
bool StackEmpty(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}
int StackSize(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;

}

STDataType StackTop(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	return ps->a[ps->top - 1];
}



![img](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e56872f818e0d24b09dfb3397123fc91.png)
![img](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c0957c6288323105e0b9371b0508b012.png)

**网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。**

**[需要这份系统化的资料的朋友，可以添加戳这里获取](https://bbs.youkuaiyun.com/topics/618668825)**


**一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！**

 ps->top == 0;
}
int StackSize(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;

}

STDataType StackTop(ST\* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	return ps->a[ps->top - 1];
}



[外链图片转存中...(img-tJoDafdA-1715798792815)]
[外链图片转存中...(img-HXHn14KV-1715798792816)]

**网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。**

**[需要这份系统化的资料的朋友，可以添加戳这里获取](https://bbs.youkuaiyun.com/topics/618668825)**


**一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人，都欢迎加入我们的的圈子（技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导），让我们一起学习成长！**