栈

下压栈(或简称栈)是一种基于后进后出的(LIFO)策咯的集合类型.

其中添加移除新项总发生在同一端。这一端通常称为“顶部”。与顶部对应的端称为“底部”。栈的例子很常见,想象桌上有一堆书., 只有顶部的那本书封面可见，要看到其他书的封面，只有先移除他们上面的书.

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下图反应了栈中数据加入和移走的顺序：

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栈的抽象数据类型

一个栈一般会实现以下方法：

Stack() 构造方法，创建一个空栈，无参数，返回值是空栈

push(value) 向栈顶压入一个新数据项，需要一个数据项参数，无返回值

pop() 抛出栈顶数据项，无参数，返回被抛出的数据项，栈本身发生变化

is_empty() 测试栈是否空栈。不需要参数，返回布尔值

size() 返回栈内数据项的数目，不需要参数，返回值是整数

peak() 返回栈顶数据项，但不删除。不需要参数，栈不变

栈的python实现(一)

利用.append与.pop方法,我们可以把python内置的列表当作栈来使用(栈是一种特殊的列表),这是一种较为方便的实现方式

class Stack:

def __init__(self):

self.values = []

def push(self, value):

self.values.append(value)

def pop(self):

return self.values.pop()

def is_empty(self):

return self.size() == 0

def size(self):

return len(self.values)

def peak(self):

return self.values[self.size()-1]

栈的python实现(二)

或者自由定义类似列表的Stack类

class Node: ➊

def __init__(self, value):

self.value = value

self.next = None

class Stack: ➋

def __init__(self):

self.top = None

def push(self, value):

node = Node(value)

node.next = self.top

self.top = node

def pop(self):

node = self.top

if node is None:

raise Exception('This is an empty stack')

self.top = node.next

return node.value

def peek(self):

node = self.top

if node is None:

raise Exception('This is an empty stack')

return node.value

def is_empty(self):

return not self.top

def size(self):

node = self.top

count = 0

if node is None:

raise Exception('This is an empty stack')

while node is not None:

count += 1

node = node.next

return count

if __name__ == '__main__':

stack = Stack()

stack.push(2)

stack.push(3)

# print(stack.pop())

# print(stack.top.value)

print(stack.peek())

print(stack.is_empty())

print(stack.size())

➊ 定义一个结点

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➋ 定义一个栈

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top指向栈顶的Node,next之想下一个Node,若没有下一个Node,则指向一个None

栈的应用

十进制转二进制 是一个应用堆栈的典型案例。十进制转二进制 采用“除2取余，逆序排列”的方法，如图所示：

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借助Stack类，可以很方便地实现上述转换算法：

def divideBy2(decNumber):

remstack = Stack()

while decNumber > 0:

rem = decNumber % 2

# 将余数逐个加入

remstack.push(rem)

decNumber = decNumber // 2

binString = ""

while not remstack.is_empty():

binString = binString + str(remstack.pop())

return binString

if __name__ == '__main__':

print(divideBy2(42))

运行结果:

$ python dec2bin.py

101010

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