python数据结构之栈与队列

python数据结构之栈与队列

用list实现堆栈stack

堆栈：后进先出
如何进？用append
如何出？用pop()

>>>
>>> stack = [3, 4, 5]
>>> stack.append(6)
>>> stack.append(7)
>>> stack
[3, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()
7
>>> stack
[3, 4, 5, 6]
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack
[3, 4]

用list实现队列queue

队列：先进先出
如何进？用append
如何出？用popleft()

>>>
>>> from collections import deque
>>> queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
>>> queue.append("Terry")           # Terry arrives
>>> queue.append("Graham")          # Graham arrives
>>> queue.popleft()                 # The first to arrive now leaves
'Eric'
>>> queue.popleft()                 # The second to arrive now leaves
'John'
>>> queue                           # Remaining queue in order of arrival
deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])

自定义堆栈

栈是限定仅在表尾进行插入或删除操做的线性表。对于栈来讲，表尾称为栈顶，表头称为栈底。不含元素的空表称为空栈。

堆栈ADT（抽象数据类型）通常提供如下接口：

函数	说明
Stack()	建立堆栈
push(item)	向栈顶插入项
pop()	删除栈顶的项
clear()	清空堆栈
is_empty()	判断堆栈是否为空
size()	返回堆栈中项的个数
top()	返回栈顶的项
print()	打印堆栈

class Stack(object):
    """堆栈"""
    def __init__(self, item = []):
        self.item = []
        if len(item):
            for i in item:
                self.item.append(i)

    def push(self, item):
            self.item.append(item)

    def clear(self):
        del self.item

    def is_empty(self):
        return self.size() == 0

    def size(self):
        return len(self.item)

    def print(self):
        print(self.item)

    def top(self):
        return self.item[-1]

    def pop(self):
        data = self.top()
        self.item.pop()
        return data

print("建立堆栈")
stack =  Stack([1,2,3])
stack.print()
print("向栈顶插入元素")
stack.push(4)
stack.print()
print("判断堆栈是否为空")
print(stack.is_empty())
print("返回堆栈中项的个数")
print(stack.size())
print("返回栈顶的项")
print(stack.top())
print("删除栈顶的项")
stack.pop()
stack.print()
print("清空堆栈")
print(stack.clear())

程序输出：

建立堆栈
[1, 2, 3]
向栈顶插入元素
[1, 2, 3, 4]
判断堆栈是否为空
False
返回堆栈中项的个数
4
返回栈顶的项
4
删除栈顶的项
[1, 2, 3]
清空堆栈
None

自定义队列

队列是一种先进先出的线性表。它只容许在表的一端进行插入，在另外一端删除元素。

队列ADT（抽象数据类型）通常提供如下接口：

函数	说明
Queue()	建立队列
enqueue(item)	向队列插入元素
dequeue()	删除队列的元素
clear()	清空队列
is_empty()	判断队列是否为空
size()	返回队列中项的个数
print()	打印队列

class Queue(object):
    """模拟队列"""
    def __init__(self, item = []):
        self.item = []
        if len(item):
            for i in item:
                self.item.append(i)

    def enqueue(self, item):
        self.item.append(item)

    def dequeue(self):
        self.item.pop(0)

    def clear(self):
        del self.item

    def is_empty(self):
        return self.size() == 0

    def size(self):
        return len(self.item)

    def print(self):
        print(self.item)

print("建立队列")
queue =  Queue([1,2,3])
queue.print()
print("向队列插入元素")
queue.enqueue(4)
queue.print()
print("从队列中删除元素")
queue.dequeue()
queue.print()
print("判断队列是否为空")
print(queue.is_empty())
print("返回队列中项的个数")
print(queue.size())
queue.print()
print("清空队列")
print(queue.clear())

程序输出结果：

建立队列
[1, 2, 3]
向队列插入元素
[1, 2, 3, 4]
从队列中删除元素
[2, 3, 4]
判断队列是否为空
False
返回队列中项的个数
3
[2, 3, 4]
清空队列
None

参考

《数据结构》严蔚敏
https://docs.python.org/3.6/tutorial/datastructures.html#more-on-lists