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用Python实现数据结构之栈

发布时间:2020-12-17 00:17:48 所属栏目:Python 来源:网络整理
导读:div class="markdown-here-wrapper" data-md-url="https://i.cnblogs.com/EditPosts.aspx?opt=1"gt; h1 id="-" style="margin: 20px 0px 10px; padding: 0px; font-weight: bold; color: black; font-size: 24px; border-bottom: 2px solid #aaaaaa;"栈 p st

<div class="markdown-here-wrapper" data-md-url="https://i.cnblogs.com/EditPosts.aspx?opt=1"&gt;
<h1 id="-" style="margin: 20px 0px 10px; padding: 0px; font-weight: bold; color: black; font-size: 24px; border-bottom: 2px solid #aaaaaa;">栈
<p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">栈是最简单的数据结构,也是最重要的数据结构。它的原则就是后进先出(LIFO),栈被使用于非常多的地方,例如浏览器中的后退按钮,文本编辑器中的撤销机制,接下来我们用Python来具体实现这个数据结构。


<h1 id="python-" style="margin: 20px 0px 10px; padding: 0px; font-weight: bold; color: black; font-size: 24px; border-bottom: 2px solid #aaaaaa;">Python实现
<h3 id="-" style="margin: 20px 0px 10px; padding: 0px; font-weight: bold; color: black; font-size: 20px; border-bottom: 1px solid #aaaaaa;">栈中的方法
<p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">作为一个栈(用S来表示),最基本的方法有下面几个:


<ul style="margin: 1.2em 0px; padding-left: 2em; list-style-type: square; font-size: 16px;">
<li style="margin: 0.5em 0px; font-size: 16px;">
<p style="margin: 0.5em 0px !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">S.push(e): 将元素e添加到S的栈顶

  •  :
        
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;__init__</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self)</span>:</span>
        self._data = []
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;__len__</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self)</span>:</span>
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;return</span> len(self._data)
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;is_empty</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self)</span>:</span>
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;return</span> len(self._data) == <span class="hljs-number" style="color: #ffc58f;"&gt;0</span>
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;push</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self,e)</span>:</span>
        self._data.append(e)
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;pop</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self)</span>:</span>
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;if</span> self.is_empty():
            <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;raise</span> Empty(<span class="hljs-string" style="color: #d1f1a9;"&gt;'Stack is empty'</span>)
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;return</span> self._data.pop()
    
    <span class="hljs-function" style="color: #bbdaff;"&gt;<span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;def</span> <span class="hljs-title" style="color: #7285b7;"&gt;top</span><span class="hljs-params" style="color: #ffc58f;"&gt;(self)</span>:</span>
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;if</span> self.is_empty():
            <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;raise</span> Empty(<span class="hljs-string" style="color: #d1f1a9;"&gt;'Stack is empty'</span>)
        <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;return</span> self._data[-<span class="hljs-number" style="color: #ffc58f;"&gt;1</span>]


    <p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">其中pop与top方法中对于空栈时报的异常是我们自定义的:

     :
    
    <span class="hljs-keyword" style="color: #ebbbff;"&gt;pass</span>


    <p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">因为列表对于这种情况会产生IndexError,但这个异常与栈并不是很符合,所以我们使用了自定义的异常


    <h3 id="-" style="margin: 20px 0px 10px; padding: 0px; font-weight: bold; color: black; font-size: 20px; border-bottom: 1px solid #aaaaaa;">简单分析


    <p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">由于Python是一门动态语言,与一些其他的语言相比,栈中的元素类型可以不一样,所以栈在Python中的使用很灵活,但也有可能会因此使程序理解起来更复杂,如果想要实现这种要求严格的栈类型,可以使用基于array模块中的紧凑数组实现


    <p style="margin: 0px 0px 1.2em !important; font-size: 16px; line-height: 1.75em; padding-right: 0.5em; padding-left: 0.5em;">我们栈中的push方法是利用列表中的append方式实现的,那么列表中的这种动态增加长度的方式我们是有必要了解一下的,先看一个例子:

     sys
    data = []
     _  range():
        a = len(data)
        b = sys.getsizeof(data)
        print(.format(a,b))
        data.append()
    


    (编辑:李大同)

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