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  • [数据结构与算法] 001—栈与队列(Python)

    栈与队列

    1.栈(stacks)是一种只能通过访问其一端来实现数据存储与检索的线性数据结构,具有后进先出(last in first out,LIFO)的特征

    2.队列(queue)是一种具有先进先出特征的线性数据结构,元素的增加只能在一端进行,元素的删除只能在另一端进行。能够增加元素的队列一端称为队尾,可以删除元素的队列一端则称为队首。

    栈(stacks)

    stack = [3, 4, 5]
    stack.append(2)
    stack.append(6)
    print(stack)
    stack.pop()
    print(stack)
    stack.pop()
    print(stack)
    
    [3, 4, 5, 2, 6]
    [3, 4, 5, 2]
    [3, 4, 5]
    

    队列(queue)

    from collections import deque
    queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
    print(queue)
    queue.append("Terry")           # Terry arrives
    queue.append("Graham")          # Graham arrives
    print(queue)
    queue.popleft()                 # The first to arrive now leaves
    queue.popleft()                 # The second to arrive now leaves
    deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])
    print(queue)
    
    deque(['Eric', 'John', 'Michael'])
    deque(['Eric', 'John', 'Michael', 'Terry', 'Graham'])
    deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])
    

    使用队列实现栈

    创建两个栈stack1和stack2,使用两个“先进后出”的栈实现一个“先进先出”的队列。

    我们通过一个具体的例子分析往该队列插入和删除元素的过程。首先插入一个元素a,不妨先把它插入到stack1,此时stack1中的元素有{a},stack2为空。再压入两个元素b和c,还是插入到stack1中,此时stack1的元素有{a,b,c},其中c位于栈顶,而stack2仍然是空的。

    这个时候我们试着从队列中删除一个元素。按照先入先出的规则,由于a比b、c先插入队列中,最先删除的元素应该是a。元素a存储在stack1中,但并不在栈顶,因此不能直接进行删除操作。注意stack2我们一直没有使用过,现在是让stack2发挥作用的时候了。如果我们把stack1中的元素逐个弹出压入stack2,元素在stack2中的顺序正好和原来在stack1中的顺序相反。因此经过3次弹出stack1和要入stack2操作之后,stack1为空,而stack2中的元素是{c,b,a},这个时候就可以弹出stack2的栈顶a了。此时的stack1为空,而stack2的元素为{b,a},其中b在栈顶。

    因此我们的思路是:当stack2中不为空时,在stack2中的栈顶元素是最先进入队列的元素,可以弹出。如果stack2为空时,我们把stack1中的元素逐个弹出并压入stack2。由于先进入队列的元素被压倒stack1的栈底,经过弹出和压入之后就处于stack2的栈顶,有可以直接弹出。如果有新元素d插入,我们直接把它压入stack1即可。

    class Solution:
        def __init__(self):
            self.stack1 = []
            self.stack2 = []
            self.result = []
        def push(self, node):
            # write code here
            self.stack1.append(node)
            self.result = self.stack1 + self.stack2
        def pop(self):
            # return xx
            if len(self.stack2) == 0:
                while self.stack1:
                    self.stack2.append(self.stack1.pop())
            self.result = self.stack2
            return self.stack2.pop()
    
    
    a = Solution()
    a.push(1)
    a.push(2)
    a.push(3)
    a.push(4)
    print(a.result)
    a.pop()
    print(a.result)
    a.pop()
    print(a.result)
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xianeri/p/10176225.html
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