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Python 实现数据结构中的的栈,队列

Python 实现数据结构中的的栈,队列

作者: yongxinz | 来源:发表于2020-04-15 22:34 被阅读0次

    技术博客:https://github.com/yongxinz/tech-blog

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    栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

    栈可以用顺序表实现,也可以用链表实现,这里为了方便就用顺序表实现。

    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    class Stack(object):
        """栈的实现类"""
    
        def __init__(self):
            self.__items = []
    
        # push(item) 添加一个新的元素item到栈顶
        def push(self, item):
            self.__items.append(item)
    
        # pop() 弹出栈顶元素
        def pop(self):
            return self.__items.pop()
    
        # peek() 返回栈顶元素
        def peek(self):
            return self.__items[self.size() - 1]
    
        # is_empty() 判断栈是否为空
        def is_empty(self):
            return self.__items == []
    
        # size() 返回栈的元素个数
        def size(self):
            return len(self.__items)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        stack = Stack()
        stack.push(2)
        stack.push(3)
        stack.push(4)
        stack.push(5)
        tmp = stack.pop()
        print(tmp)
        print(stack.peek())
        print(stack.size())
        print(stack.is_empty())
    

    队列

    队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。

    队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队,从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表

    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    class Queue(object):
        """队列的实现"""
    
        def __init__(self):
            self.__items = []
    
        # push(item) 往队列中添加一个item元素
        def push(self, item):
            self.__items.insert(0, item)
    
        # pop() 从队列头部删除一个元素
        def pop(self):
            return self.__items.pop()
    
        # is_empty() 判断一个队列是否为空
        def is_empty(self):
            return self.__items == []
    
        # size() 返回队列的大小
        def size(self):
            return len(self.__items)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        queue = Queue()
        queue.push(1)
        queue.push(2)
        queue.push(3)
        queue.push(4)
        print(queue.pop())
        print(queue.pop())
        print(queue.pop())
        print(queue.size())
        print(queue.is_empty())
    

    双端队列

    双端队列(deque,全名double-ended queue),是一种具有队列和栈的性质的数据结构。

    双端队列中的元素可以从两端弹出,其限定插入和删除操作在表的两端进行。双端队列可以在队列任意一端入队和出队。

    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    class Deque(object):
        """双端队列"""
    
        def __init__(self):
            self.__items = []
    
        # add_front(item) 从队头加入一个item元素
        def add_front(self, item):
            self.__items.insert(0, item)
    
        # add_rear(item) 从队尾加入一个item元素
        def add_rear(self, item):
            self.__items.append(item)
    
        # remove_front() 从队头删除一个item元素
        def remove_front(self):
            return self.__items.pop(0)
    
        # remove_rear() 从队尾删除一个item元素
        def remove_rear(self):
            return self.__items.pop()
    
        # is_empty() 判断双端队列是否为空
        def is_empty(self):
            return self.__items == []
    
        # size() 返回队列的大小
        def size(self):
            return len(self.__items)
    
        def print_items(self):
            print(self.__items)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        deque = Deque()
        deque.add_front(1)
        deque.add_front(3)
        deque.add_front(5)
        deque.print_items()
        deque.add_rear(9)
        deque.add_rear(8)
        deque.add_rear(7)
        deque.print_items()
        print(deque.is_empty())
        print(deque.remove_front())
        print(deque.remove_rear())
        deque.print_items()
    

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