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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)
2018-04-01
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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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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進行初始化 // 參數(shù)1:配置參數(shù) // 參數(shù)2:回調(diào),回調(diào)的第一個參數(shù)驗證碼對象,之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須,不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗服務(wù)器是否宕機 new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機時表示是新驗證碼的宕機 product: "float", // 產(chǎn)品形式,包括:float,popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見:http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'!'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'!'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }