本文實(shí)例講述了Python實(shí)現(xiàn)棧和隊(duì)列的簡(jiǎn)單操作方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
先簡(jiǎn)單的了解一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里面的棧和堆:
棧和隊(duì)列是兩種基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),同為容器類型。兩者根本的區(qū)別在于:
stack:后進(jìn)先出
queue:先進(jìn)先出
stack和queue是不能通過查詢具體某一個(gè)位置的元素而進(jìn)行操作的。但是他們的排列是按順序的
對(duì)于stack我們可以使用python內(nèi)置的list實(shí)現(xiàn),因?yàn)閘ist是屬于線性數(shù)組,在末尾插入和刪除一個(gè)元素所使用的時(shí)間都是O(1),這非常符合stack的要求。當(dāng)然,我們也可以使用鏈表來實(shí)現(xiàn)。
stack的實(shí)現(xiàn)代碼(使用python內(nèi)置的list),實(shí)現(xiàn)起來是非常的簡(jiǎn)單,就是list的一些常用操作
class Stack(object): def __init__(self): self.stack = [] def push(self, value): # 進(jìn)棧 self.stack.append(value) def pop(self): #出棧 if self.stack: self.stack.pop() else: raise LookupError('stack is empty!') def is_empty(self): # 如果棧為空 return bool(self.stack) def top(self): #取出目前stack中最新的元素 return self.stack[-1]
我們定義如下的鏈表來實(shí)現(xiàn)隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
定義一個(gè)頭結(jié)點(diǎn),左邊指向隊(duì)列的開頭,右邊指向隊(duì)列的末尾,這樣就可以保證我們插入一個(gè)元素和取出一個(gè)元素都是O(1)的操作,使用這種鏈表實(shí)現(xiàn)stack也是非常的方便。實(shí)現(xiàn)代碼如下:
class Head(object): def __init__(self): self.left = None self.right = Noneclass Node(object): def __init__(self, value): self.value = value self.next = Noneclass Queue(object): def __init__(self): #初始化節(jié)點(diǎn) self.head = Head() def enqueue(self, value): #插入一個(gè)元素 newnode = Node(value) p = self.head if p.right: #如果head節(jié)點(diǎn)的右邊不為None #說明隊(duì)列中已經(jīng)有元素了 #就執(zhí)行下列的操作 temp = p.right p.right = newnode temp.next = newnode else: #這說明隊(duì)列為空,插入第一個(gè)元素 p.right = newnode p.left = newnode def dequeue(self): #取出一個(gè)元素 p = self.head if p.left and (p.left == p.right): #說明隊(duì)列中已經(jīng)有元素 #但是這是最后一個(gè)元素 temp = p.left p.left = p.right = None return temp.value elif p.left and (p.left != p.right): #說明隊(duì)列中有元素,而且不止一個(gè) temp = p.left p.left = temp.next return temp.value else: #說明隊(duì)列為空 #拋出查詢錯(cuò)誤 raise LookupError('queue is empty!') def is_empty(self): if self.head.left: return False else: return True def top(self): #查詢目前隊(duì)列中最早入隊(duì)的元素 if self.head.left: return self.head.left.value else: raise LookupError('queue is empty!')
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