关于python:python栈的概念及应用

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之前讲了一个链表,明天咱们来说说这个栈(stack)的工作原理及使用。

​1. 什么叫做栈

栈是一种非凡的序列,栈内的元素只能通过序列的一端拜访,这一端称为栈顶。栈被称为一种 LIFO(last-in-first-out,后入先出)的数据结构。

因为栈具备后入先出的特点,所以任何不在栈顶的元素都无法访问。为了失去栈底的元素,必须先拿掉下面的元素。

对栈的两种次要操作是将一个元素压入栈和将一个元素弹出栈。入栈应用 push() 办法,出栈应用 pop() 办法。

另一个罕用的操作是预览栈顶的元素。pop() 办法尽管能够拜访栈顶的元素,然而调用该办法后,栈顶元素也从栈中被永久性地删除了。peek() 办法则只返回栈顶元素,而不删除它。

为了记录栈顶元素的地位,同时也为了标记哪里能够退出新元素,咱们应用变量 top,当向栈内压入元素时,该变量增大;从栈内弹出元素时,该变量减小。

push()、pop() 和 peek() 是栈的 3 个次要办法,然而栈还有其余办法和属性。

Stack()    建设一个空的栈对象
push()     把一个元素增加到栈的最顶层
pop()      删除栈最顶层的元素,并返回这个元素
peek()     返回最顶层的元素,并不删除它
isEmpty()  判断栈是否为空
size()     返回栈中元素的个数 

那么接下来咱们来创立一个栈

class Node():
    """节点"""
    def __init__(self, item=None, next=None):
        self.item = item
        self.next = next
class Stack():
    """栈"""
    def __init__(self, node=None):
        self.head = node
        
    def push(self, item):
        """栈顶插入元素"""
        self.head = None(item, self.head)
        
    def pop(self):
        """弹出栈顶元素"""
        if self.head:
            self.head=self.head.next
            return
        return "栈为空栈"
    
    def peek(self):
        """返回栈顶元素"""
        if self.head:
            return self.head.item
        return "栈为空栈"
    
    def is_empty(self):
        """判断是否为空栈"""
        return self.head==None
    
    def size(self):
        """返回元素个数"""
        num = 0
        node = self.head
        if node==None:
            return num
        num += 1
        while node.next!=None:
            node = node.next
            num += 1
        return num
  1. 栈的利用

那么当初大家应该对于栈是个什么货色大略曾经理解了,然而这个栈它在咱们的 python 中哪里回去用到它呢?这里就给大家举几个例子。

2.1 括号匹配

需要:

如果表达式中容许蕴含三中括号 ()、[]、{},其嵌套程序是任意的,编写一个函数,判断一个表达式字符串,括号匹配是否正确。

思路:

创立一个空栈,用来存储尚未找到的左括号;

遍历字符串,遇到左括号则压栈,遇到右括号则出栈一个左括号进行匹配;

在第二步骤过程中,如果空栈状况下遇到右括号,阐明短少左括号,不匹配;

在第二步骤遍历完结时,栈不为空,阐明短少右括号,不匹配;

LEFT = {'(', '[', '{'}  # 左括号
RIGHT = {')', ']', '}'}  # 右括号
def match(expr):
    """
    :param expr: 传过来的字符串
    :return: 返回是否是正确的
    """
    stack = []  # 创立一个栈
    for brackets in expr:  # 迭代传过来的所有字符串
        if brackets in LEFT:  # 如果以后字符在左括号内
            stack.append(brackets)  # 把以后左括号入栈
        elif brackets in RIGHT:  # 如果是右括号
            if not stack or not 1 <= ord(brackets) - ord(stack[-1]) <= 2:
                # 如果以后栈为空,()]
                # 如果右括号减去左括号的值不是小于等于 2 大于等于 1
                return False  # 返回 False
        stack.pop()  # 删除左括号
        return not stack  # 如果栈内没有值则返回 True,否则返回 False
result = match(LEFT)
result1 = match(RIGHT)
print(result)
print(result1)

2.2 十进制转化为二进制

def decimal_to_bin(dec):
    stack = Stack()
    bin_str = ''
    if dec == 0:
        stack.push(0)
    while dec > 0:
        a = dec % 2
        stack.push(a)
        dec = int(dec / 2)
    while not stack.is_Empty():
        bin_str += str(stack.pop())
    return bin_str

那么这个就是栈,你学废了吗?

正文完
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