「数据结构与算法（Python）」（三）

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

这里我们用python的list来实现栈的操作

class Stack(object):
     """栈"""
     def __init__(self):
          self.__list = []
 
     def is_empty(self):
         """判断是否为空"""
         return self.__list == []
　　　　 #return not self.__list

     def push(self, item):
        """加入元素"""
         self.__list.append(item) #可以选择从栈顶或栈底推入，这里我们选择从list尾部插入，时间复杂度为O(1);从头部则要改为.append(0, item) O(n)
 
     def pop(self):
         """弹出元素"""
         return self.__list.pop()
 
     def peek(self):
         """返回栈顶元素"""
　　      if self__list:
　　　　　   return self.__list[-1]
　　　　　else:
　　　　　   return None
 
     def size(self):
         """返回栈的大小"""
         return len(self.__list)
 
 if __name__ == "__main__":
     stack = Stack()
     stack.push("hello")
     stack.push("itcast")
     print stack.size()
     print stack.peek()
     print stack.pop()
     print stack.pop()
     print stack.pop()

队列

一端进一端出

# coding:utf-8

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

    def enqueue(self, item):
        """往队列中添加元素"""
        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):
        """判空"""
        return not self.__list

    def size(self):
        """返回一个队列长度"""
        return len(self.__list)


if __name__ == "__main__":
    q = Queue()
    q.enqueue(1)
    q.enqueue(2)
    q.enqueue(3)
    q.enqueue(4)
    q.enqueue(5)
    print(q.size())
    print(q.dequeue())
    print(q.size())
    print(q.is_empty())

双端队列

一端可以进也可以出，另一端可以进也可以出

# coding:utf-8

class Dequeue(object):
    """双端队列"""
    def __init__(self):
        self.__list = list()

    def add_front(self, item):
        """往队列头部添加元素"""
        self.__list.insert(0, item)

    def add_rear(self, item):
        """往队列尾部添加元素"""
        self.__list.append(item)

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

    def remove_rear(self):
        """从队列尾部删除一个元素"""
        return self.__list.pop()

    def is_empty(self):
        """判空"""
        return not self.__list

    def size(self):
        """返回一个队列长度"""
        return len(self.__list)