＜学习笔记＞栈、队列和双端队列(2020.7.23)

1.栈

• 栈得特性：先进后出得数据结构
• 栈顶、栈尾
• 应用：每个web浏览器都有一个返回按钮，当你浏览网页时，这些网页被放置在一个栈种（实际是网页得网址）。你现在看得网页是在顶部，你第一个查看得网页在底部，如果按下返回按钮，及那个相反的顺序浏览刚才得网页。
• Stack()创建一个空的新栈，不需要参数，返回一个空栈
• push(item)将一个新项添加到顶部，需要item作为参数，不返回任何内容
• pop()从栈中删除顶部项，不需要参数，返回item，栈被修改
• peek()从栈返回顶部元素，peek和pop的共同点是都返回栈顶元素。不同点是pop删除栈顶元素，peek不返回栈顶元素。
• isEmpty()测试栈是否为空，不需要参数，并返回布尔值
• size()返回栈中的item数量，不需要参数，并返回一个整数

#创建一个栈 含有push pop peek isEmpty size方法
class Stack():
    def __init__(self):
        self.items = []

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

    def pop(self):
        return self.items.pop()

    def peek(self):
        return self.items[len(self.items)-1]

    def isEmpty(self):
        return self.items == []

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


stack = Stack()

stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)

print('栈顶下标为：', stack.peek())
print("栈是否为空：", stack.isEmpty())
print("元素个数：", stack.size())
print(stack.pop())
print(stack.pop())
print(stack.pop())

• list.pop()方法：用于移除列表中的一个元素（默认是最后一个元素），并返回该元素。

结果展示：

2.队列

• 队列得特性：先进先出

• 队首，队尾

• 应用：我们的计算机实验室有30太计算器与一台打印机联网，当想打印时，他们的打印任务与其他正在等待打印的任务一致，第一个进入的任务是先完成的，如果你是最后一个，那你必须等待前面所有的打印任务先完成。

• Queue():创建一个新队列，不要参数，返回空队列

• enqueue(item):将一个新项添加到队尾，要item参数，不返回

• dequeue():从队首移除项，不需要参数，返回item，队列被修改

• isEmpty():查看队列是否为空，不需要参数，返回布尔值

• size():返回队列中得项个数，不需要参数，返回整数

案例：6个人围成一个圈，排列顺序孩子们自己指定，第一个孩子手里有一个山芋，计时器计时1s后传给下一个孩子，以此类推，计时器每计时七秒淘汰一人，直至最后一人取得最终胜利。使用队列实现该游戏策率。
思路如下：

由上图可知，7s共可以传递6次，淘汰一人。

• 准则手里由山芋得人位于队首，这样方便取出。

根据上述准则我们可以这样想，第1s时A手里有山芋，第2s时候B手里有山芋，那么我们可以让A出队列，然后再进队列，这样就可以使拿到山芋得B位于队首。

'''
6个人围成一个圈，排列顺序孩子们自己指定，第一个孩子手里有一个山芋，计时器计时1s后
传给下一个孩子，以此类推，计时器每计时七秒淘汰一人，直至最后一人取得最终胜利。使用
队列实现该游戏策率。
'''

class Queue():
    def __init__(self):
        self.items = []

    def enqueue(self, item):
        self.items.insert(0, item)

    def dequeue(self):
        return self.items.pop()

    def isEmpty(self):
        return self.items == []

    def size(self):
        return len(self.items)
queue = Queue()

queue.enqueue(1)
queue.enqueue(2)
queue.enqueue(3)

print("队列是否为空：", queue.isEmpty())
print("元素个数：", queue.size())
print(queue.dequeue())
print(queue.dequeue())
print(queue.dequeue())

kids = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']

for kid in kids:
    queue.enqueue(kid) # A位于队首，F位于队尾
while queue.size() > 1:
    for i in range(6): # 每循环一次，山芋产第一次，手里有山芋得人在队首
        kid = queue.dequeue()
        queue.enqueue(kid)

    queue.dequeue() # 第七秒位于队首得项移除
print('获胜的选手是:', queue.dequeue())

结果展示：

3.双端队列

• 双端队列得特性:有两个头部和尾部，可以在双端进行数据得插入和删除，提供了单数据结构中队列得特性。

• Deque():创建一个空的新deque,不需要参数，返回空得deque

• addFront(item):将一个新项添加到deque得首部，需要item参数，不返回内容

• addRear():将一个新项添加到deque得尾部，需要item参数，不返回内容

• removeFront():从deque中删除首项，不需要参数，返回item，deque被篡改

• removeRear():从deque中删除尾部，不需要参数，返回item，deque被篡改

• isEmpty():测试deque是否为空，不需要参数，返回布尔值

• size():返回deque中的项数，不需要参数，返回整数

***案例：*回文检查，回文是一个字符串，读取首尾相同的字符，例如，radar toot madam。
思路：先变成列表，然后比较首尾两端，通过dequeue()

class Deque():
    def __init__(self):
        self.items = []

    def addFront(self, item): # 队首进，队首出，先进先出
        self.items.insert(0, item) # 从队首进1，那么2就要在1得左面

    def addRear(self, item): # 队尾进，队尾出，先进先出
        self.items.append(item) # 从队尾进1，那么2就要在1得右面

    def removeFront(self):
        return self.items.pop()

    def removeRear(self):
        return self.items.pop(0)

    def isEmpty(self):
        return self.items == []

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

q = Deque()
q.addFront(1)
q.addFront(2)
q.addFront(3)

# 先进先出
print(q.removeFront())
print(q.removeFront())
print(q.removeFront())

q.addFront(1)
q.addFront(2)
q.addFront(3)

# 先进后出
print(q.removeRear())
print(q.removeRear())
print(q.removeRear())

'''
案例：回文检查，回文是一个字符串，读取首尾相同的字符，
例如，radar toot madam。
'''

def isHuiWen(s):
    ex = True
    q = Deque()
    for ch in s:
        q.addFront(ch)
    while q.size() > 1: # 如果为奇数个剩1个输出，如果偶数个剩下0个输出，因此大于1循环
        if q.removeFront() != q.removeRear():
            ex = False
            break
    return ex
print(isHuiWen('heireh'))

结果展示：

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