数据结构笔记（二）：栈、队列

（一）栈

1、栈是一种后进先出，先进后出的数据结构。

2、栈是一种操作受限的线性表，只允许在一端插入和删除数据。

3、栈主要包含2个操作，入栈和出栈

4、栈可以用数组实现，也可以用链表实现。用数组实现的栈叫做顺序栈，用链表实现的栈叫做链式栈。

例如：

  现在有一个空瓶子。

1、我们依次放入多个苹果

2、从瓶子中取苹果的时候，最后放进去的苹果会最先取出来，最先放进去的苹果最后取出来。

3、只能从瓶口放入或取出苹果。（只允许在一端插入和删除数据）

 

用数组实现一个栈：（这里用列表代替了）

 1 class ArrayStack():
 2 
 3     ITEMS = []  # 这里用列表代替了
 4     COUNT = 0  # 栈中的元素个数
 5     N = 10  # 栈的大小
 6 
 7     def  push(self ,item):
 8         """
 9         入栈
10         :param item:
11         :return:
12         """
13         if len(self.ITEMS) >= self.N: return False   # 栈已经满了
14         self.ITEMS.append(item)
15         self.COUNT += 1
16         return True
17 
18     def  pop(self):
19         """
20         出栈
21         :return:
22         """
23         if len(self.ITEMS) == 0: return False   # 栈为空
24         item = self.ITEMS.pop()
25         self.COUNT -= 1
26         return item

 

（二）队列

1、队列是一种先进先出的数据结构。例如：超市排队付款，排在前面的先付完款，然后先出去。后来的只能排队，不允许插队。

2、栈只支持2个基本操作入栈（push）和出栈（pop）。队列也只支持2个基本操作，入队 enqueue()，放一个数据到队列尾部；出队 dequeue()，从队列头部取一个元素。

 

 

 

3、队列和栈一样。也是一种操作受限的线性表结构。

4、跟栈一样，也可以用数组或链表实现。用数组实现的队列叫顺序队列，用链表实现的队列叫链式队列。

用数组实现一个队列（这里用列表代替了）：

 1 class ArrayQueue():
 2 
 3     ITEMS = []  # 数组
 4     HEAD = 0    # 队头索引
 5     TAIL = 0    # 队尾索引
 6 
 7     def __init__(self,n):
 8         self.n = n  # 数组大小
 9 
10     def enqueue(self,item):
11         """
12         入队
13         :param item:
14         :return:
15         """
16         if self.TAIL == self.n: return False  # 队尾索引等于数组大小，表示队列满了
17         self.ITEMS.append(item)
18         self.TAIL += 1
19         return True
20 
21     def dequeue(self):
22         """
23         出队
24         :return:
25         """
26         if self.HEAD == self.TAIL: return False  # 队头索引==队尾索引，表示队列为空
27         item = self.ITEMS[self.HEAD]
28         self.ITEMS[self.HEAD] = "X" # 标识已经删除
29         self.HEAD += 1
30         return item

（三）练习题

1、leetcode 20 

1 class Solution:
2     def isValid(self, s: str) -> bool:
3         the_dict = {"(":")","{":"}","[":"]","k":"k"}
4         stack = ["k"]
5         for i in s:
6             if i in the_dict: stack.append(i)  # 将左括号压入栈
7             elif the_dict[stack.pop()] != i: return False   # 如果字符串中的右括号不等于预期的右括号，返回false
8         return  len(stack) == 1