python 栈和队列_python 栈和队列的基本实现

python中的列表结构可以用来实现栈和队列。

【栈】：

栈是一种数据结构，具有先入后出的特点，并且栈的所有操作只能在某一端进行，能进行操作的一端的第一个元素称为栈顶，另一端的第一个元素称为栈底

栈的五种基本方法：

push：元素进栈

pop：元素出栈，删除栈顶元素，并返回该元素

isEmpty：判断栈是否为空；栈为空，返回True；栈不为空，返回False

peek：访问栈顶元素

length：返回栈中元素的个数

1 classStack():2 def __init__(self):3 self.stack =[]4

5 defpush(self, data):6 self.stack.append(data)7

8 defpop(self):9 if notself.isEmpty():10 returnself.stack.pop()11 else:12 print('StackError: fail to pop, the stack is empty.')13

14 defisEmpty(self):15 return self.length() ==016

17 defpeek(self):18 if notself.isEmpty():19 return self.stack[-1]20 else:21 print("The stack is empty.")22

23 deflength(self):24 return len(self.stack)

【队列】：

队列是一种数据结构，具有先入先出的特点，元素的插入和删除分别在不同的端进行，能够插入元素的队列一端称为队尾，另一端只能删除元素，称为队首

队列的五种基本操作：

push：从队尾插入元素

pop：从队首删除元素

isEmpty：判断队列是否为空

peek：访问队首元素

length：获取队列中元素个数

1 classQueue():2 def __init__(self):3 self.queue =[]4

5 defpush(self, data):6 self.queue.append(data)7

8 defpop(self):9 if notself.isEmpty():10 returnself.queue.pop(0)11 else:12 print('StackError: fail to pop, the stack is empty.')13

14 defisEmpty(self):15 return self.length() ==016

17 defpeek(self):18 if notself.isEmpty():19 returnself.queue[0]20 else:21 print("The queue is empty.")22

23 deflength(self):24 return len(self.queue)

【双端队列】：

deque模块是Python标准库collections中的一个内置模块，实现双端队列的功能，在队列的两端都可以进行插入和删除

使用list存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢了，因为list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低。

deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表，适合用于队列和栈：

deque的种基本操作：

append：入队，从队列右端插入一个元素

appendleft：入队，从队列左端删除一个元素

extend：迭代处理其输入，对每个元素完成与append()相同的处理

extendleft：迭代处理其输入，对每个元素完成与appendleft()相同的处理

pop：出队，从队列右端删除一个元素，并返回该元素

popleft：出队，从队列左端删除一个元素，并返回该元素

rotate：将队列的某些元素按某一方向进行旋转

1 from collections importdeque2 queue = deque()

3 queue =deque(maxlen=n) # 限制queue的最大长度为n4 queue.append('one') #deque(['one'])

5 queue.appendleft('two') #deque(['two', 'one'])

6 queue.extend('three') #deque(['two', 'one', 't', 'h', 'r', 'e', 'e'])

7 queue.extendleft('four') #deque(['r', 'u', 'o', 'f', 'two', 'one', 't', 'h', 'r', 'e', 'e'])

8 queue.pop() #deque(['r', 'u', 'o', 'f', 'two', 'one', 't', 'h', 'r', 'e'])

9 queue.popleft() #deque(['u', 'o', 'f', 'two', 'one', 't', 'h', 'r', 'e'])

10 queue.rotate(2) #deque(['r', 'e', 'u', 'o', 'f', 'two', 'one', 't', 'h']) ，参数为正数n时，将右端的n个元素依次插入到左端

11 queue.rotate(-3) #deque(['o', 'f', 'two', 'one', 't', 'h', 'r', 'e', 'u']) ，参数为负数n时，将左端的n个元素依次插入到右端

参考博文：　https://www.jb51.net/article/88139.htm

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431953239820157155d21c494e5786fce303f3018c86000

https://docs.python.org/3/library/collections.html#collections.deque

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