站和队列的基本使用

栈

栈是一个有序集合，其中添加和删除元素都是发生在同一端，通常称作发生操作的这一端为顶部，对应的端为底部

例子说明：一个桶里面装很多东西，后放进里面的，先拿出来（也叫后进先出LIFO）

栈是一种操作受限的线性表只允许从一端插入和删除数据。栈有两种存储方式，即线性存储(顺序栈)和链表存储（链栈）。栈的一个最重要的特征就是栈的插入和删除只能在栈顶进行，所以每次删除的元素都是最后进栈的元素，故栈也被称为后进先出（LIFO）表。每个栈都有一个栈顶指针，它初始值为-1，且总是指向最后一个入栈的元素，栈有两种处理方式，即进栈（push）和出栈（pop），因为在进栈只需要移动一个变量存储空间，所以它的时间复杂度为O(1)，但是对于出栈分两种情况，栈未满时，时间复杂度也为O(1)，但是当栈满时，需要重新分配内存，并移动栈内所有数据，所以此时的时间复杂度为O(n)。以下举例栈结构的两种实现方式，线性存储和链接存储。

链接：https://leetcode-cn.com/circle/article/reZuvD/

代码实现测试 把十进制转换二进制

13 的 二进制为  1101

13 % 2     商6    余1

6  % 2      商3    余0         当商为0 的时候就停止 结果为1101     所以使用栈实现

3  % 2      商1    余1
1  % 2      商0    余1

class MyStack:
	def __init__(self):
		self.s=[]
	def push(self,x:int)-> None:
		self.s.append(x)
	def pop(self)->int:
		return self.s.pop()
	def size(self)->int:
		return len(self.s)
	def empty(self)->bool:
		return self.s==[]


def transform(num:int)->str:
	stack1=MyStack()   # 实例化对象
	while num!=0:         
		remain=num % 2   # 取出余数
		num=int(num/2)    # 取出商
		stack1.push(remain)  # 把余数添加至列表
	s=''
	while not stack1.empty():  # 如果列表不为空的话就取出最后一个值进行拼接
		s+=str(stack1.pop())
	return s

print(transform(13))

　　

队列

像栈一样，队列（queue）也是一种线性表，它的特性是先进先出，插入在一端，删除在另一端。就像排队一样，刚来的人入队（push）要排在队尾(rear)，每次出队(pop)的都是队首(front)的人。如图1，描述了一个队列模型。

队列（Queue）与栈一样，是一种线性存储结构，它具有如下特点：

1. 队列中的数据元素遵循“先进先出”（First In First Out）的原则，简称FIFO结构。
2. 在队尾添加元素，在队头删除元素。

1.2 队列的相关概念

队列的相关概念：

1. 队头与队尾： 允许元素插入的一端称为队尾，允许元素删除的一端称为队头。
2. 入队：队列的插入操作。
3. 出队：队列的删除操作。

例如我们有一个存储整型元素的队列，我们依次入队：{1，2，3}

添加元素时，元素只能从队尾一端进入队列，也即是2只能跟在1后面，3只能跟在2后面。
如果队列中的元素要出队：

1.3 队列的操作

队列通常提供的操作：

1. 入队： 通常命名为push()
2. 出队： 通常命名为pop()
3. 求队列中元素个数
4. 判断队列是否为空
5. 获取队首元素

1.4 队列的存储结构

队列与栈一样是一种线性结构，因此以常见的线性表如数组、链表作为底层的数据结构。
本文中，我们以数组、链表为底层数据结构构建队列。

 

2.基于数组的循环队列实现

以数组作为底层数据结构时，一般讲队列实现为循环队列。这是因为队列在顺序存储上的不足：每次从数组头部删除元素（出队）后，需要将头部以后的所有元素往前移动一个位置，这是一个时间复杂度为O（n）的操作：

可能有人说，把队首标志往后移动不就不用移动元素了吗？的确，但那样会造成数组空间的“流失”。
我们希望队列的插入与删除操作都是O(1)的时间复杂度，同时不会造成数组空间的浪费，我们应该使用循环队列。
所谓的循环队列，可以把数组看出一个首尾相连的圆环，删除元素时将队首标志往后移动，添加元素时若数组尾部已经没有空间，则考虑数组头部的空间是否空闲，如果是，则在数组头部进行插入。

python 代码

# 队列
class MyQueue:
	# 初始化方法 / 模板方法
	def __init__(self):
		self.s=[]     # 初始化 空队列
	# 新语法   声明类型
	def push(self,x:int) -> None:
		# 入队
		self.s.append(x)
	def pop(self) -> int:
		# 出队
		return self.s.pop(0)   # 先进先出


	def empty(self) -> bool:  # 判断列表是否为空
		print(self.s,'列表数据')
		return not  bool(self.s)
	def senf(self,x:int) -> 666666:
		print('发送笑死',)
		return 1 
myq=MyQueue()  # 实例化
myq.push(5)
print(myq.pop())
print(myq.empty()) # true 代表没有数据