python实现栈和队列

        栈（Stack），也叫做堆栈， 是一种容器， 可存入数据元素、访问元素、删除元素，它的特点在于只能允许在容器的一端（称为栈顶端指标，英语：top）进行加入数据（英语：push）和输出数据（英语：pop）的运算。没有了位置概念，保证任何时候可以访问、删除的元素都是此前最后存入的那个元素，确定了一种默认的访问顺序。

　　由于栈数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运作。

　　栈可以用顺序表或者链表来实现,先以顺序表来实现:

class StackSequence():
    def __init__(self):
        self.__list = []
    @property
    def is_empyt(self):
        return self.__list == []
    @property
    def add(self, value):
        pass
    @add.setter
    def add(self, value):
        self.__list.append(value)
    @property
    def pop(self):
        return self.__list.pop()
    def __len__(self):
        return len(self.__list)

a = StackSequence()
a.add = 5
a.add = 4
a.add = 3

a.pop

>>> 3

a.pop

>>> 4

len(a)

>>> 1

在来看链表实现栈:

# 首先实现链表
class Node:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.prev = None
class Chain:
    def __init__(self):
        self.last = None
    @property
    def add(self):
        pass
    @add.setter
    def add(self, value):
        node = Node(value)
        node.prev = self.last
        self.last = node
    @property
    def pop(self):
        if self.last:
            temp = self.last
            self.last = temp.prev
            return temp.value

# 用链表实现栈
class StackChain:
    def __init__(self):
        self.__list = Chain()
    def add(self, value):
        self.__list.add = value
    def pop(self):
        return self.__list.pop

---

　　队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。

　　队列是一种先进先出的（First In First Out）的线性表，简称FIFO。允许插入的一端为队尾，允许删除的一端为队头。队列不允许在中间部位进行操作！假设队列是q=（a1，a2，……，an），那么a1就是队头元素，而an是队尾元素。这样我们就可以删除时，总是从a1开始，而插入时，总是在队列最后。这也比较符合我们通常生活中的习惯，排在第一个的优先出列，最后来的当然排在队伍最后。

　　队列既可以使用顺序表也可以使用链表来实现

class Queue:
    def __init__(self):
        self.__list = []
    def enqueue(self, value):
        """往队列尾部添加一个元素"""
        self.__list.append(value)
    @property
    def dequeue(self):
        """往队列头部删除一个元素"""
        return self.__list.pop(0)
    def __len__(self):
        """返回队列大小"""
        return len(self.__list)
    @property
    def is_empty():
        """判断队列是否为空"""
        return self.__list == []
    
q = Queue()
q.enqueue(1)
q.enqueue(2)
print(q.__dict__)
print(q.dequeue)
print(q.dequeue)

class Queue:
    """
    双端队列
    """
    def __init__(self):
        self.__list = []
    def add_front(self, value):
        """往队列头部添加一个元素"""
        self.__list.insert(0, value)
    def add_end(self, value):
        """往队列尾部添加一个元素"""
        self.__list.append(value)
    @property
    def remove_front(self):
        """往队列头部删除一个元素"""
        return self.__list.pop(0)
    @property
    def remove_end(self):
        """往队列尾部删除一个元素"""
        return self.__list.pop()
    def __len__(self):
        """返回队列大小"""
        return len(self.__list)
    @property
    def is_empty():
        """判断队列是否为空"""
        return self.__list == []
    
q = Queue()
q.add_front(6)
q.add_end(5)

q.add_end(4)
q.add_front(3)
q.remove_front
q.remove_end
print(q.__dict__)

---

 我们可以用两个栈来实现一个队列, 也可以用两个队列来实现一个栈:

# 这里用两个队列来实现一个栈
class Queue:
    def __init__(self):
        self._list = []

    def add(self, value):
        self._list.insert(0, value)

    def pop(self):
        return self._list.pop()


class Stack:
    def __init__(self):
        self.input = Queue()
        self.output = Queue()

    def add(self, value):
        self.input.add(value)

    def pop(self):
        while self.input._list:
            self.output.add(self.input.pop())
        return self.output.pop()