• python实现栈


    在介绍python实现栈的一些简单例子前,我们先了解下栈的基本知识。

    1.什么是栈

    栈(有时称为“后进先出栈”)是一个项的有序集合,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”。
    和栈相关的最有用的想法之一来自对它的观察。假设从一个干净的桌面开始,现在把书一本本叠起来,你在构造一个栈。考虑下移除一本书会发生什么。移除的顺序跟刚刚被放置的顺序相反。栈之所以重要是因为它能反转项的顺序。插入跟删除顺序相反,下图展示了 Python 数据对象创建和删除的过程,注意观察他们的顺序。
    这里写图片描述
    想想这种反转的属性,你可以想到使用计算机的时候所碰到的例子。例如,每个 web 浏览器都有一个返回按钮。当你浏览网页时,这些网页被放置在一个栈中(实际是网页的网址)。你现在查看的网页在顶部,你第一个查看的网页在底部。如果按‘返回’按钮,将按相反的顺序浏览刚才的页面。

    2.栈的基本操作

    栈的抽象数据类型由以下结构和操作定义。如上所述,栈被构造为项的有序集合,其中项被添加和从末端移除的位置称为“顶部”。栈是有序的 LIFO 。栈操作如下。
    Stack() 创建一个空的新栈。 它不需要参数,并返回一个空栈。
    push(item)将一个新项添加到栈的顶部。它需要 item 做参数并不返回任何内容。
    pop() 从栈中删除顶部项。它不需要参数并返回 item 。栈被修改。
    peek() 从栈返回顶部项,但不会删除它。不需要参数。 不修改栈。
    isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数,并返回布尔值。
    size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数,并返回一个整数。
    下表展示了栈的操作序列结果:
    这里写图片描述

    3.python实现栈

    当我们给抽象数据类型一个物理实现时,我们将实现称为数据结构。在 Python 中,与任何面向对象编程语言一样,抽象数据类型(如栈)的选择的实现是创建一个新类。栈操作实现为类的方法。此外,为了实现作为元素集合的栈,使用由 Python 提供的原语集合的能力是有意义的。 我们将使用列表作为底层实现。
    以下栈实现代码假定列表的结尾将保存栈的顶部元素。随着栈增长(push 操作),新项将被添加到列表的末尾。 pop 也操作列表末尾的元素。

    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)

    记住我们只定义类的实现,我们需要创建一个栈,然后使用它。以下代码展示了我们通过实例化 Stack 类执行 栈的操作。注意,Stack 类的定义是从 pythonds 模块导入的。

    from pythonds.basic.stack import Stack
    
    s=Stack()
    
    print(s.isEmpty())
    s.push(4)
    s.push('dog')
    print(s.peek())
    s.push(True)
    print(s.size())
    print(s.isEmpty())
    s.push(8.4)
    print(s.pop())
    print(s.pop())
    print(s.size())

    参考资料:《problem-solving-with-algorithms-and-data-structure-using-python》
    http://www.pythonworks.org/pythonds

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mtcnn/p/9411627.html
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