python中栈的实现

2023-11-25 12:45•python•阅读 485

栈是一种线性数据结构，用先进后出或者是后进先出的方式存储数据，栈中数据的插入删除操作都是在栈顶端进行，常见栈的函数操作包括

empty() – 返回栈是否为空 – Time Complexity : O(1)
size() – 返回栈的长度 – Time Complexity : O(1)
top() – 查看栈顶元素 – Time Complexity : O(1)
push(g) – 向栈顶添加元素 – Time Complexity : O(1)
pop() – 删除栈顶元素 – Time Complexity : O(1)

python中栈可以用以下三种方法实现：

１）list

２）collections.deque

３）queue.LifoQueue

使用列表实现栈

python的内置数据结构list可以用来实现栈，用append()向栈顶添加元素, pop() 可以以后进先出的顺序删除元素

但是列表本身有一些缺点，主要问题就是当列表不断扩大的时候会遇到速度瓶颈．列表是动态数组，因此往其中添加新元素而没有空间保存新的元素时，它会自动重新分配内存块，并将原来的内存中的值复制到新的内存块中．这就导致了一些append()操作会消耗更多的时间

>>> stack = []
>>> #append() fuction to push
... #element in list
... 
>>> stack.append('hello')
>>> stack.append('world')
>>> stack.append('!')
>>> print('Initial stack')
Initial stack
>>> print(stack)
['hello', 'world', '!']
>>> #pop() function to pop element
... #from stack in LIFO order
... 
>>> print('\nElement poped from stack')

Element poped from stack

>>> print(stack.pop())
!
>>> print(stack.pop())
world
>>> print(stack.pop())
hello
>>> print('\nStack after all elements are poped')

Stack after all elements are poped
>>> print(stack)
[]

使用collections.deque实现栈

python中栈也可以用deque类实现，当我们想要在实现在容器两端更快速地进行append和pop操作时，deque比列表更合适．deque可以提供O(1)时间的append和pop操作，而列表则需要O(n)时间.

>>> from collections import deque
>>> stack = deque()
>>> # append() fuction to push
... #element in list
... 
>>> stack.append('hello')
>>> stack.append('world')
>>> stack.append('!')
>>> print('Initial stack')
Initial stack
>>> print(stack)
deque(['hello', 'world', '!'])
>>> #pop() function to pop element
... #from stack in LIFO order
... 
>>> print('\nElement poped from stack')

Element poped from stack
>>> print(stack.pop())
!
>>> print(stack.pop())
world
>>> print(stack.pop())
hello
>>> print('\nStack after all elements are poped')

Stack after all elements are poped
>>> print(stack)
deque([])

使用queue module实现栈

Queue模块有LIFO queue，也就是栈结构．用put()和get()操作从Queue中添加和获得数据

>>> from queue import LifoQueue
>>> stack = LifoQueue(maxsize = 3)
>>> print(stack.qsize())
0
>>> stack.put('hello')
>>> stack.put('world')
>>> stack.put('!')
>>> print('\nElement poped from stack')

Element poped from stack
>>> print(stack.get())
!
>>> print(stack.get())
world
>>> print(stack.get())
hello
>>> print('\nEmpty:', stack.empty())

Empty: True

原文地址 : https://www.geeksforgeeks.org/stack-in-python/