Python数据结构

2024-07-16 07:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言：

栈的介绍

Python栈的操作

1.创建栈

2.判断栈是否为满

3.判断栈是否为空

4.压栈

5.出栈

6.展示栈数据

7.获取到栈顶的数据

8.获取到栈的数据总数

第三方模块实现栈

下载模块：

导入模块：

使用示例：

前言：

栈，作为经典的数据结构之一，在很多时候我们都会用到栈，跟链表一样同为线性表，但栈是一种后进先出的数据结构类型，这一点跟前面讲的链表不同。好，那这一期我们就来讲讲栈，以及怎么去通过Python去实现栈等相关操作。

栈的介绍

在日常生活中，我们很多事物都跟栈相关，比如说把一堆书叠起来，书是从下往上叠放的，但当我们想去取书的时候，我们会先把上面的数拿走然后往下找到我们想要的数。这就是栈的表现了。图解如下：

在我们的程序当中，栈也是无时无刻在体现出来，就以网页前端开发为例子，当我们点进去一个网页时，网页会有一个返回上一级的按钮，当我们点击它，我们就会返回到上一个页面，这就是前端设计者利用栈设计出来的

图解：

栈是包含栈底和栈定这两端，当我们往栈里面放入数据时，数据会往栈底压下去，这个过程叫做压栈；当我们取出栈顶的数据时，数据是从栈的顶部依次取出，这个过程叫出栈。那下面就一期来看看怎么通过Python语言去操作栈。

Python栈的操作

Python是一门具有良好面对对象操作的语言，我们可以去通过Python来实现自定义对象的操作，对此我们可以去定义class 出一个栈对象。同时Python当中是有其本身的数据容器的，我们可以通过链表来作为栈的数据容器，通过栈的特点去对列表进行‘改造’。下面就一起来看看吧。

相关操作如下：

整体代码如下：

#栈对象 class Stack(object): #创建一个空栈 def __init__(self,size,top=-1): self.size=size #栈的大小 self.top=top #栈的栈顶，初始化为-1 self.stackdata=[] #空列表，作为数据容器 #判断这个栈是否满了 def isfull(self): return self.top+1==self.size #判断在栈是否为空栈 def isEmpty(self): return self.top==-1 #压栈，放入数据 def push(self,val): if self.isfull(): #要做判断这个栈满了没有 print('stack is full') return else: self.stackdata.append(val) self.top+=1 #出栈，取出数据 def pop(self): if self.isEmpty():#要判断这个栈是否为空 print('empty') return else: self.stackdata.pop(self.top) self.top-=1 #展示栈数据（也就是输出列表） def showstack(self): print(self.stackdata) #获取到栈顶的数据 def peek(self): if self.top!=-1: return self.stackdata[self.top] #返回这个栈多少个数据项 def size(self): return len(self.stackdata)

下面我会进行一一讲解：

1.创建栈

作为一个栈是有大小，有栈顶指针以及数据存放位置的，那我们就依次建立这些功能，初始化栈顶指针为-1，当我们放入第一个数据的时候，栈顶指针就加一为0，此时正好对应列表第一个数据的下标0。代码如下：

class Stack(object): #创建一个空栈 def __init__(self,size,top=-1): self.size=size #栈的大小 self.top=top #栈的栈顶，初始化为-1 self.stackdata=[] #空列表，作为数据容器 2.判断栈是否为满

栈是有大小的，这一点跟纯粹的列表不同，列表你可以放无限个数据进去，但是栈得控制好数据的数量，所以我们在放入数据之前要定义好判断这个栈是否为满的方法，如果满了那就返回False，不允许数据的存入。代码如下：

#判断这个栈是否满了 def isfull(self): return self.top+1==self.size 3.判断栈是否为空

同样的，取数据之前我们也要去判断这个栈里面有没有数据，也就是判断这个栈是否为空，如果是空栈的话，那就返回True，说明无法取出数据。代码如下：

#判断在栈是否为空栈 def isEmpty(self): return self.top==-1 4.压栈

每次压入一个数据的时候，栈顶就得往上移动一位加一

#压栈，放入数据 def push(self,val): if self.isfull(): #要做判断这个栈满了没有 print('stack is full') return else: self.stackdata.append(val) self.top+=1 5.出栈

同样的，每次出栈一个数据的时候，栈顶就得向下移动一位减一

#出栈，取出数据 def pop(self): if self.isEmpty():#要判断这个栈是否为空 print('empty') return else: self.stackdata.pop() self.top-=1 6.展示栈数据 #展示栈数据（也就是输出列表） def showstack(self): print(self.stackdata) 7.获取到栈顶的数据 #获取到栈顶的数据 def peek(self): if self.top!=-1: return self.stackdata[self.top] 8.获取到栈的数据总数 #返回这个栈多少个数据项 def size(self): return len(self.stackdata)

第三方模块实现栈

其实已经有人去写了关于栈的第三方模块了，我们只需要从整个模块里面去导入栈的类对象就行了，然后就可以直接去实例化栈对象，进行栈的相关功能操作

下载模块：

导入模块： from pythonds.basic.stack import Stack 使用示例： from pythonds.basic.stack import Stack if __name__=='__main__': s=Stack() print(s.isEmpty()) s.push(1) s.push('hello') print(s.peek()) print(s.size()) s.push(8.886) print(s.isEmpty()) s.pop() s.pop() print(s.size()) #输出结果： # True # hello # 2 # False # 1

当然，我并不建议这样子用，最后好我们还是直接去写一个栈的对象，我们可以去根据需求去添加方法，而不是去用别人的。

好了，以上就是本期的全部内容了，我们下期见！

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