pyhton数据结构与算法——栈与队列

栈

栈结构实现

  栈可以用顺序表实现，也可以用链表实现。

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

代码示例：以列表为例实现栈的操作

# coding:utf-8


class Stack(object):
    """栈"""
    def __init__(self):
        self.__list = []

    def push(self, item):
        """添加一个新的元素item到栈顶"""
        self.__list.append(item)

    def pop(self):
        """弹出栈顶元素"""
        return self.__list.pop()

    def peek(self):
        """返回栈顶元素"""
        if self.__list:
            return self.__list[-1]
        else:
            return None

    def is_empty(self):
        """判断栈是否为空"""
        return self.__list == []
        # return not self.__list

    def size(self):
        """返回栈的元素个数"""
        return len(self.__list)


if __name__ == "__main__":
    s = Stack()
    s.push(1)
    s.push(2)
    s.push(3)
    s.push(4)
    print(s.pop())
    print(s.pop())
    print(s.pop())
    print(s.pop())

队列

队列的实现

  同栈一样，队列也可以用顺序表或者链表实现。

队列的操作

• 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

代码示例：以列表实现为例

class Queue(object):
    """队列"""
    def __init__(self):
        self.__list = []

    def enqueue(self, item):
        """往队列中添加一个item元素"""
        self.__list.append(item)

    def dequeue(self):
        """从队列头部删除一个元素"""
        return self.__list.pop(0)

    def is_empty(self):
        """判断一个队列是否为空"""
        return self.__list == []

    def size(self):
        """返回队列的大小"""
        return len(self.__list)


if __name__ == "__main__":
    s = Queue()
    s.enqueue(1)
    s.enqueue(2)
    s.enqueue(3)
    s.enqueue(4)
    print(s.dequeue())
    print(s.dequeue())
    print(s.dequeue())
    print(s.dequeue())

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。

双端队列的操作

• 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

代码示例：以列表实现为例

class Dequeue():

    def __init__(self):
        self.__list = []

    def add_front(self, item):
        """往队列中添加一个item元素"""
        self.__list.insert(0,item)

    def add_rear(self, item):
        """往队列中添加一个item元素"""
        self.__list.append(item)


    def remove_front(self):
        """从队列头部删除一个元素"""
        try:
            return self.__list.pop(0)
        except:
            print("队列中没有元素")

    def remove_rear(self):
        """从队列头部删除一个元素"""
        try:
            return self.__list.pop(0)
        except:
            print("队列中没有元素")

    def is_empty(self):
        """判断一个队列是否为空"""
        return self.__list == None

    def size(self):
        """返回队列的大小"""
        return len(self.__list)