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
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  • 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()
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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())
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  • 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
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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)
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  • 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')) 
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posted @ 2019-09-10 16:13  Primrose  阅读(287)  评论(0编辑  收藏  举报