数据结构与算法Python(栈和队列)
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2022-03-13 10:37:17
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栈
栈的定义和结构
栈(stack),有些地方称为堆栈,是一种容器,可存入数据元素、访问元素、删除元素,它的特点在于只能允许在容器的一端(称为栈顶端指标,英语:top)进行加入数据(英语:push)和输出数据(英语:pop)的运算。没有了位置概念,保证任何时候可以访问、删除的元素都是此前最后存入的那个元素,确定了一种默认的访问顺序。
由于栈数据结构只允许在一端进行操作,因而按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理运作。
栈的实现
可以直接利用顺序表,即Python中的列表来实现栈;也可以采用链表。
class Stack(object):
'''栈'''
def __init__(self):
self.__list = []
def push(self,item): # 对尾部操作,因为时间复杂度低;如果
'''添加新元素到栈顶'''
self.__list.append(item)
def pop(self):
'''弹出栈顶元素'''
return self.__list.pop() # 注意要加return!
def peek(self):
'''返回栈顶元素'''
if self.__list:
return self.__list(-1)
else:
return None
def is_empty(self):
'''判断栈是否为空'''
return self.__list == [] # 如果写return self.__list,会导致用户直接获得列表
def size(self):
'''返回栈的元素个数'''
return len(self.__list)
队列
队列的定义和结构
队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。
队列是一种先进先出的(First In First Out)的线性表,简称FIFO。
队列的实现
class Queue(object):
'''队列'''
def __init__(self):
self.__list = []
def enqueue(self,item):
'''往队列里添加元素'''
self.__list.append(item)
def dequeue(self):
'''从队列头部弹出一个元素'''
return self.__list.pop(0)
def is_empty(self):
'''判断一个队列是否为空'''
return self.__list == []
def size(self):
'''返回队列大小'''
return len(self.__list)
双端队列
双端队列的定义和结构
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。
双端队列的实现
class Deque(object):
'''双端队列'''
def __init__(self):
self.__list = []
def add_front(self, item):
'''往队列头部添加元素'''
self.__list.insert(0,item)
def add_rear(self, item):
'''往队列尾部添加元素'''
self.__list.append(item)
def pop_front(self):
'''从队列头部弹出一个元素'''
return self.__list.pop(0)
def pop_rear(self):
'''从队列尾部弹出一个元素'''
return self.__list.pop()
def is_empty(self):
'''判断一个队列是否为空'''
return self.__list == []
def size(self):
'''返回队列大小'''
return len(self.__list)
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