
棧和隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念及其相關(guān)的Python實現(xiàn)
先來回顧一下棧和隊列的基本概念:
相同點:從"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"的角度看,它們都是線性結(jié)構(gòu),即數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系相同。
不同點:棧(Stack)是限定只能在表的一端進行插入和刪除操作的線性表。 隊列(Queue)是限定只能在表的一端進行插入和在另一端進行刪除操作的線性表。它們是完全不同的數(shù)據(jù)類型。除了它們各自的基本操作集不同外,主要區(qū)別是對插入和刪除操作的"限定"。
棧必須按"后進先出"的規(guī)則進行操作:比如說,小學老師批改學生的作業(yè),如果不打亂作業(yè)本的順序的話,那么老師批改的第一份作業(yè)一定是最后那名同學交的那份作業(yè),如果把所有作業(yè)本看作是一個棧中的元素,那么最后一個同學交的作業(yè)本就是棧頂元素,而第一個同學交的,也就是最低端的作業(yè)本,就是棧底元素,這就是對棧的讀取規(guī)則。
而隊列必須按"先進先出"的規(guī)則進行操作:打個比方,一些人去銀行辦理業(yè)務(wù),一定是先去排隊的最先得到服務(wù),當然他也是第一個走出銀行的(假設(shè)這些人都在一個窗口排隊)。如果把所有這些等候服務(wù)的人看作是隊的元素,第一個人就是對頭元素,相應(yīng)的,最后一個人就是隊尾元素。這是隊的讀取規(guī)則。
用Python實現(xiàn)棧,這是Python核心編程里的一個例子:
'#!/usr/bin/env python
#定義一個列表來模擬棧
stack = []
#進棧,調(diào)用列表的append()函數(shù)加到列表的末尾,strip()沒有參數(shù)是去掉首尾的空格
def pushit():
stack.append(raw_input('Enter new string: ').strip())
#出棧,用到了pop()函數(shù)
def popit():
if len(stack) == 0:
print 'Cannot pop from an empty stack!'
else:
print 'Removed [', stack.pop(), ']'
#編歷棧
def viewstack():
print stack
#CMDs是字典的使用
CMDs = {'u': pushit, 'o': popit, 'v': viewstack}
#pr為提示字符
def showmenu():
pr = """
p(U)sh
p(O)p
(V)iew
(Q)uit
Enter choice: """
while True:
while True:
try:
#先用strip()去掉空格,再把第一個字符轉(zhuǎn)換成小寫的
choice = raw_input(pr).strip()[0].lower()
except (EOFError, KeyboardInterrupt, IndexError):
choice = 'q'
print '\nYou picked: [%s]' % choice
if choice not in 'uovq':
print 'Invalid option, try again'
else:
break
#CMDs[]根據(jù)輸入的choice從字典中對應(yīng)相應(yīng)的value,比如說輸入u,從字典中得到value為pushit,執(zhí)行pushit()進棧操作
if choice == 'q':
break
CMDs[choice]()
#判斷是否是從本文件進入,而不是被調(diào)用
if __name__ == '__main__':
showmenu()
用Python實現(xiàn)隊列:
#!/usr/bin/env python
queue = []
def enQ():
queue.append(raw_input('Enter new string: ').strip())
#調(diào)用list的列表的pop()函數(shù).pop(0)為列表的第一個元素
def deQ():
if len(queue) == 0:
print 'Cannot pop from an empty queue!'
else:
print 'Removed [', queue.pop(0) ,']'
def viewQ():
print queue
CMDs = {'e': enQ, 'd': deQ, 'v': viewQ}
def showmenu():
pr = """
(E)nqueue
(D)equeue
(V)iew
(Q)uit
Enter choice: """
while True:
while True:
try:
choice = raw_input(pr).strip()[0].lower()
except (EOFError, KeyboardInterrupt, IndexError):
choice = 'q'
print '\nYou picked: [%s]' % choice
if choice not in 'devq':
print 'Invalid option, try again'
else:
break
if choice == 'q':
break
CMDs[choice]()
if __name__ == '__main__':
showmenu()
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