栈Stack:什么是栈?
一种有次序的数据项集合,在栈中,数据项的加入和移除都仅发生在同一端
这一端叫栈“顶top”,另一端叫栈“底base”
日常生活中有很多栈的应用
装羽毛球的盒子
距离栈底越近的数据项,留在栈中的时间就越长
而最新加入栈的数据项会被最先移除
这种次数通常称为“后进先出LIFO”:Last in First out
这是一种基于数据项保存时间的次序,时间最短的离栈顶越近,而时间越长的离栈底越近
栈的特性:反转次序
我们观察一个由混合的python原生数据对象形成的栈
进栈和出栈的次序正好相反
这种访问次序反转的特性,我们在某些计算机操作上碰到过
浏览器的“后退back”按钮,最先back的是最近访问的网页,Word的“Undo”按钮,最先撤销的是最近操作
抽象数据类型“栈”是一个有次序的数据集,每个数据项仅从“栈顶”一端加入到数据集中、从数据集中移除,栈具有后进先出LIFO的特性
抽象数据类型“栈”定义为如下的操作
- Stack():创建一个空栈,不包含任何数据项
- push(item):item加入栈顶,无返回值
- pop():将栈顶数据项移除,并返回,栈被修改
- peek():“窥视”栈顶数据项,返回栈顶的数据项但不移除,栈不被修改
- isEmpty():返回栈是否为空栈
- size():返回栈中有多少个数据项
抽象数据类型Stack:操作样例
用Python实现ADT Stack
在清楚地定义了抽象数据类型Stack之后, 我们看看如何用Python来实现它
Python的面向对象机制, 可以用来实现用户自定义类型
将ADT Stack实现为Python的一个Class将ADT Stack的操作实现为Class的方法由于Stack是一个数据集,所以可以采用Python的原生数据集来实现,我们选用最常用的数据集List来实现
一个细节: Stack的两端对应list设置
可以将List的任意一端(index=0或者-1)设置为栈顶我们选用List的末端(index=-1)作为栈顶这样栈的操作就可以通过对list的append和pop来实现,很简单!
用Python实现ADT Stack
class Stack:
def __init__(self):
self.items = []
def isEmpty(self):
return self.items == []
def push(self, item):
self.items.append(item)
def pop(self):
return self.items.pop()
def peek(self):
return self.items[-1]
def size(self):
return len(self.items)
Stack测试代码
s = Stack()
print(s.isEmpty())
s.push(4)
s.push('dog')
print(s.peek())
s.push(True)
print(s.size())
print(s.isEmpty())
s.push(8.4)
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.size())
输出结果:
ADT Stack的另一个实现
如果我们把List的另一端(首端index=0) 作为Stack的栈顶, 同样也可以实现Stack
不同的实现方案保持了ADT接口的稳定性
但性能有所不同,栈顶首端的版本(左),其push/pop的复杂度为O(n),而栈顶尾端的实现(右),其push/pop的复杂度为O(1)
版权声明:本文不是「本站」原创文章,版权归原作者所有 | 原文地址: