數據結構之堆棧和隊列在python中的實現

1棧和隊列是兩種基本的數據結構

數據結構之-棧

1.1 棧(stacks)是一種只能通過訪問其一端來實現數據存儲與檢索的線性數據結構，具有後進先出(last in first out，LIFO)的特徵，僅能夠在棧頂進行操作，，下面這張圖展示了棧的工作特點：

僅能夠在棧頂進行操作生活中的一個非常貼切的列子，玩羽毛球的同學都會買一筒羽毛球，羽毛球就是這種典型的堆棧結構。

1.2 基本用法

>>> 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]

1.3一個實例說明

函數	說明
Stack()	創建堆棧
push(item)	向棧頂插入項
pop()	刪除棧頂的項
clear()	清空堆棧
is-empty()	判斷堆棧是否爲空
size()	返回堆棧中的個數
top()	返回堆棧得項
print()	打印堆棧

class Stack(object):
    """堆棧"""
    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("創建堆棧")
stack =  Stack([1,2,3])
stack.print()
print("向棧頂插入元素")
stack.push(4)
stack.print()
print("判斷堆棧是否爲空")
print(stack.is_empty())
print("返回堆棧中項的個數")
print(stack.size())
print("返回棧頂的項")
print(stack.top())
print("刪除棧頂的項")
stack.pop()
stack.print()
print("清空堆棧")
print(stack.clear())

輸出結果如下所示；

2.數據結構之-隊列

2.1 隊列定義：
隊列是一種先進先出的線性表。它只允許在表的一端進行插入，在另一端刪除元素。

2.2關於隊列

>>> 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']) 

2.3 隊列函數說明

函數	說明
Queue()	創建隊列
enqueue(item)	向隊列尾部插入元素
dequeue()	刪除隊列頭部棧頂的元素
clear()	清空隊列
is-empty()	判斷隊列是否爲空
size()	返回隊列中的個數
print()	打印隊列

class Queue(object):
    """模擬隊列"""
    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("創建隊列")
queue =  Queue([1,2,3])
queue.print()
print("向隊列插入元素")
queue.enqueue(4)
queue.print()
print("從隊列中刪除元素")
queue.dequeue()
queue.print()
print("判斷隊列是否爲空")
print(queue.is_empty())
print("返回隊列中項的個數")
print(queue.size())
queue.print()
print("清空隊列")
print(queue.clear())

歡迎大家提出錯誤！