这篇文章主要介绍“Python栈和队列怎么实现”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“Python栈和队列怎么实现”文章能帮助大家解决问题。
一、栈概述
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。
二、栈结构的实现
栈可以用顺序表实现,也可以用链表实现。
2.1 栈的操作
- Stack() 创建一个新的空栈 
- push(item) 添加一个新的元素item到栈顶 
- pop() 弹出栈顶元素 
- peek() 返回栈顶元素 
- is_empty() 判断栈是否为空 
- size() 返回栈的元素个数 
2.2 相关实现
class Stack(object):
    """栈"""
    def __init__(self):
         self.items = []
    def is_empty(self):
        """判断是否为空"""
        return self.items == []
    def push(self, item):
        """加入元素"""
        self.items.append(item)
    def pop(self):
        """弹出元素"""
        return self.items.pop()
    def peek(self):
        """返回栈顶元素"""
        return self.items[len(self.items)-1]
    def size(self):
        """返回栈的大小"""
        return len(self.items)
if __name__ == "__main__":
    stack = Stack()
    stack.push("hello")
    stack.push("world")
    stack.push("itcast")
    print stack.size()
    print stack.peek()
    print stack.pop()
    print stack.pop()
    print stack.pop()三、队列概述
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。允许插入的一端为队尾,允许删除的一端为队头。队列不允许在中间部位进行操作!假设队列是q=(a1,a2,……,an),那么a1就是队头元素,而an是队尾元素。这样我们就可以删除时,总是从a1开始,而插入时,总是在队列最后。这也比较符合我们通常生活中的习惯,排在第一个的优先出列,最后来的当然排在队伍最后。
四、队列的实现
同栈一样,队列也可以用顺序表或者链表实现。
4.1 相关操作及实现
- Queue() 创建一个空的队列 
- enqueue(item) 往队列中添加一个item元素 
- dequeue() 从队列头部删除一个元素 
- is_empty() 判断一个队列是否为空 
- size() 返回队列的大小 
class Queue(object):
    """队列"""
    def __init__(self):
        self.items = []
    def is_empty(self):
        return self.items == []
    def enqueue(self, item):
        """进队列"""
        self.items.insert(0,item)
    def dequeue(self):
        """出队列"""
        return self.items.pop()
    def size(self):
        """返回大小"""
        return len(self.items)
if __name__ == "__main__":
    q = Queue()
    q.enqueue("hello")
    q.enqueue("world")
    q.enqueue("itcast")
    print q.size()
    print q.dequeue()
    print q.dequeue()
    print q.dequeue()五、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。
5.1 相关操作及实现
- Deque() 创建一个空的双端队列 
- add_front(item) 从队头加入一个item元素 
- add_rear(item) 从队尾加入一个item元素 
- remove_front() 从队头删除一个item元素 
- remove_rear() 从队尾删除一个item元素 
- is_empty() 判断双端队列是否为空 
- size() 返回队列的大小 
class Deque(object): """双端队列""" def __init__(self): self.items = [] def is_empty(self): """判断队列是否为空""" return self.items == [] def add_front(self, item): """在队头添加元素""" self.items.insert(0,item) def add_rear(self, item): """在队尾添加元素""" self.items.append(item) def remove_front(self): """从队头删除元素""" return self.items.pop(0) def remove_rear(self): """从队尾删除元素""" return self.items.pop() def size(self): """返回队列大小""" return len(self.items) if __name__ == "__main__": deque = Deque() deque.add_front(1) deque.add_front(2) deque.add_rear(3) deque.add_rear(4) print deque.size() print deque.remove_front() print deque.remove_front() print deque.remove_rear() print deque.remove_rear()