python数据分析与算法之二 栈和队列
2.1栈(Stack)
-
特性 :后进先出的数据结构
-
常用方法:
-
Stack() 创建一个空的新栈。 它不需要参数,并返回一个空栈。
-
push(item)将一个新项添加到栈的顶部。它需要 item 做参数并不返回任何内容。
-
pop() 从栈中删除顶部项。它不需要参数并返回 item 。栈被修改。
-
peek() 从栈返回顶部项,但不会删除它。不需要参数。 不修改栈。
-
isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数,并返回布尔值。
-
size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数,并返回一个整数。
class Stack: def __init__(self): # 实例一个空列表对象 self.items = [] def isEmpty(self): # 判断列表中是否有值,空就返回True return self.items == [] def push(self, item): # 从列表末尾添加数据 self.items.append(item) def pop(self): # 列表方法pop会返回一个末尾已删除的值 return self.items.pop() def peek(self): # 获取列表数据多少并取得最后一个 return self.items[len(self.items) - 1] def size(self): # 返回列表数据的多少 return len(self.items) s = Stack() # 实例化一个栈 print(s.isEmpty()) # 还没添加数据为True print(s.push(1)) # 没有返回值None print(s.pop()) # 返回已删除数据
-
-
应用:web浏览器的返回按钮的简单模拟
s = Stack() def get_request(url): s.push(url) def showCurrentPage(): s.pop() def back(): print(s.pop()) get_request('www.1.com') get_request('www.2.com') get_request('www.3.com') #显示当前页面 showCurrentPage() #点击回退按钮 back() back()
2.2队列(Queue)
-
特性 :先进先出
-
常用方法:
-
Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。
-
enqueue(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
-
dequeue() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
-
isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
-
size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
class Queue(): def __init__(self): self.items = [] def enqueue(self): self.items.insert(0,item) def dequeue(self): return self.items.pop() def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items) q = Queue() q.enqueue(1) q.enqueue(2) q.enqueue(3) print(q.dequeue()) print(q.dequeue()) print(q.dequeue())
-
-
应用:烫手的山芋
-
烫手山芋游戏介绍:6个孩子围城一个圈,排列顺序孩子们自己指定。第一个孩子手里有一个烫手的山芋,需要在计时器计时1秒后将山芋传递给下一个孩子,依次类推。规则是,在计时器每计时7秒时,手里有山芋的孩子退出游戏。该游戏直到剩下一个孩子时结束,最后剩下的孩子获胜。请使用队列实现该游戏策略,排在第几个位置最终会获胜。
-
准则:队头孩子的手里永远要有山芋。
class Queue(): def __init__(self): self.items = [] def enqueue(self,item): self.items.insert(0,item) def dequeue(self): return self.items.pop() def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items) queue = Queue() kids = ['A','B','C','D','E','F'] #将六个孩子添加在队列中,A是队头 for kid in kids: queue.enqueue(kid) while queue.size()>1: #在7秒之内山芋会传递六次 for i in range(6): kid = queue.dequeue() queue.enqueue(kid) queue.dequeue() print("获胜者是:", queue.dequeue()) # E
-
2.3双端队列(Dequeue)
-
同同列相比,有两个头部和尾部。可以在双端进行数据的插入和删除,提供了单数据结构中栈和队列的特性
-
常用方法:
-
Deque() 创建一个空的新 deque。它不需要参数,并返回空的 deque。
-
addFront(item) 将一个新项添加到 deque 的首部。它需要 item 参数 并不返回任何内容。
-
addRear(item) 将一个新项添加到 deque 的尾部。它需要 item 参数并不返回任何内容。
-
removeFront() 从 deque 中删除首项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
-
removeRear() 从 deque 中删除尾项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
-
isEmpty() 测试 deque 是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
-
size() 返回 deque 中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
class Dequeue(): def __init__(self): self.items = [] def isEmpty(self): return self.items == [] def size(self): return len(self.items) def addFront(self,item): self.items.append(item) def addRear(self,item): self.items.insert(0,item) def removeFront(self): return self.items.pop() def removeRear(self): return self.items.pop(0)
-
-
应用: 回文检查
-
回文是一个字符串,读取首尾相同的字符,例如,radar toot madam。
def isHuiWen(s): ex = True q = Dequeue() #将字符串的每一个字符添加到双端队列中 for ch in s: q.addFront(ch) for i in range(len(s)//2): font = q.removeFront() rear = q.removeRear() if font != rear: ex = False break return ex print(isHuiWen('addan'))
-