Python数据结构-----栈1.0（栈的介绍与操作）

目录

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==0
    #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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