python基本数据结构类型--初识栈
MOOC课程 《数据结构与算法》（北大地空）笔记
by dlnb526
2020.3
预备知识：线性结构（线性表）
前驱和后继
线性结构的特点就在于其线性，也就是说整个结构里面的元素都只有一个前驱和一个后继（除了开头和结尾的元素），就像是一串糖葫芦或者列车一样。
当我们向线性结构中添加一个项目时，他会放在之前的项和后来的项之间。
栈
什么是栈
- 栈是线性结构
- 栈是一个项的有序集合
- 栈遵循LIFO原则
LIFO原则（Last in, First out.后进先出）。栈的添加项和移除项都会发生在同一端，另一端我们不妨称之为‘底’。这样每当添加一个项，原本就靠近‘底’的元素就会更加被压在底下，因此它在栈中存储的时间会更长。
栈的抽象数据类型
- Stack(): 创建一个新的空栈，它不需要参数并返回一个空栈。
- push(item): 将一个新项目添加到堆栈的顶部。
- pop(): 从栈顶删除项目，不需要参数，返回所删除的item，进行操作后栈会被修改
- peek(): 返回栈顶的项，不删除。
- isEmpty(): 测试栈是否为空，返回一个布尔值
- size(): 返回栈的项目数
接下来我们通过python来构建上面的栈的结构。
构建栈
# Bradley N. Miller, David L. Ranum
# Introduction to Data Structures and Algorithms in Python
# Copyright 2005
#
#stack.py
class Stack:
def __init__(self):
self.items = []
def isEmpty(self):
return self.items == []
def push(self, item):
self.items.append(item)
def pop(self):
return self.items.pop()
def peek(self):
return self.items[len(self.items)-1]
def size(self):
return len(self.items)
通过上面的方法就完成了栈的构建。
复杂度分析
对栈进行操作，其实都是相当于直接对列表的尾端进行操作，因此我们可以知道其时间复杂度如下：
| 操作 | 复杂度 |
|---|---|
| push(item) | O(1) |
| pop() | O(1) |
| peek() | O(1) |
| isEmpty() | O(1) |
| size() | O(1) |
之后
下次的内容将是栈的两个应用举例~