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python實(shí)現(xiàn)堆棧與隊(duì)列的方法

python實(shí)現(xiàn)堆棧與隊(duì)列的方法

本文實(shí)例講述了python實(shí)現(xiàn)堆棧與隊(duì)列的方法。分享給大家供大家參考。具體分析如下：

1、python實(shí)現(xiàn)堆棧，可先將Stack類寫入文件stack.py，在其它程序文件中使用from stack import Stack，然后就可以使用堆棧了。

stack.py的程序:

代碼如下:class Stack():

def __init__(self,size):

self.size=size;

self.stack=[];

self.top=-1;

def push(self,ele): #入棧之前檢查棧是否已滿

if self.isfull():

raise exception("out of range");

else:

self.stack.append(ele);

self.top=self.top+1;

def pop(self): # 出棧之前檢查棧是否為空

if self.isempty():

raise exception("stack is empty");

else:

self.top=self.top-1;

return self.stack.pop();

def isfull(self):

return self.top+1==self.size;

def isempty(self):

return self.top==-1;

再寫一個(gè)程序文件，stacktest.py,使用棧，內(nèi)容如下:

代碼如下:#!/usr/bin/python

from stack import Stack

s=Stack(20);

for i in range(3):

s.push(i);

s.pop()

print s.isempty();

2、python 實(shí)現(xiàn)隊(duì)列:

復(fù)制代碼代碼如下:class Queue():

def __init__(self,size):

self.size=size;

self.front=-1;

self.rear=-1;

self.queue=[];

def enqueue(self,ele): #入隊(duì)操作

if self.isfull():

raise exception("queue is full");

else:

self.queue.append(ele);

self.rear=self.rear+1;

def dequeue(self): #出隊(duì)操作

if self.isempty():

raise exception("queue is empty");

else:

self.front=self.front+1;

return self.queue[self.front];

def isfull(self):

return self.rear-self.front+1==self.size;

def isempty(self):

return self.front==self.rear;

q=Queue(10);

for i in range(3):

q.enqueue(i);

print q.dequeue();

print q.isempty();

希望本文所述對(duì)大家的Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。

python中棧和隊(duì)列在功能上的區(qū)別

“棧”

和

“隊(duì)列”

是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與具體的語言無關(guān)。

1.隊(duì)列先進(jìn)先出，棧先進(jìn)后出。

2.

對(duì)插入和刪除操作的"限定"。

棧是限定只能在表的一端進(jìn)行插入和刪除操作的線性表。

隊(duì)列是限定只能在表的一端進(jìn)行插入和在另一端進(jìn)行刪除操作的線性表。

從"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"的角度看，它們都是線性結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系相同。但它們是完全不同的數(shù)據(jù)類型。除了它們各自的基本操作集不同外，主要區(qū)別是對(duì)插入和刪除操作的"限定"。

棧和隊(duì)列是在程序設(shè)計(jì)中被廣泛使用的兩種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們的特點(diǎn)在于基本操作的特殊性，棧必須按"后進(jìn)先出"的規(guī)則進(jìn)行操作，而隊(duì)列必須按"先進(jìn)先出"

的規(guī)則進(jìn)行操作。和線性表相比，它們的插入和刪除操作受更多的約束和限定，故又稱為限定性的線性表結(jié)構(gòu)。

3.遍歷數(shù)據(jù)速度不同。棧只能從頭部取數(shù)據(jù)

也就最先放入的需要遍歷整個(gè)棧最后才能取出來，而且在遍歷數(shù)據(jù)的時(shí)候還得為數(shù)據(jù)開辟臨時(shí)空間，保持?jǐn)?shù)據(jù)在遍歷前的一致性隊(duì)列怎不同，他基于地址指針進(jìn)行遍歷，而且可以從頭或尾部開始遍歷，但不能同時(shí)遍歷，無需開辟臨時(shí)空間，因?yàn)樵诒闅v的過程中不影像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，速度要快的多

棧（stack）是限定只能在表的一端進(jìn)行插入和刪除操作的線性表。

隊(duì)列（queue）是限定只能在表的一端進(jìn)行插入和在另一端進(jìn)行刪除操作的線性表。

從"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"的角度看，它們都是線性結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系相同。但它們是完全不同的數(shù)據(jù)類型。除了它們各自的基本操作集不同外，主要區(qū)別是對(duì)插入和刪除操作的"限定"。

棧和隊(duì)列是在程序設(shè)計(jì)中被廣泛使用的兩種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們的特點(diǎn)在于基本操作的特殊性，棧必須按"后進(jìn)先出"的規(guī)則進(jìn)行操作，而隊(duì)列必須按"先進(jìn)先出"的規(guī)則進(jìn)行操作。和線性表相比，它們的插入和刪除操作受更多的約束和限定，故又稱為限定性的線性表結(jié)構(gòu)。

python多類化和棧有什么區(qū)別?

python多類化和棧有管理方式不同，生長(zhǎng)方向不同的區(qū)別。Heap）與棧（Stack）是開發(fā)人員必須面對(duì)的兩個(gè)概念，在理解這兩個(gè)概念時(shí)，需要放到具體的場(chǎng)景下，因?yàn)椴煌瑘?chǎng)景下，堆與棧代表不同的含義。一般情況下，有兩層含義：

（1）程序內(nèi)存布局場(chǎng)景下，堆與棧表示的是兩種內(nèi)存管理方式；

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)場(chǎng)景下，堆與棧表示兩種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

堆與棧實(shí)際上是操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程占用的內(nèi)存空間的兩種管理方式，主要有如下幾種區(qū)別：

（1）管理方式不同。棧由操作系統(tǒng)自動(dòng)分配釋放，無需我們手動(dòng)控制；堆的申請(qǐng)和釋放工作由程序員控制，容易產(chǎn)生內(nèi)存泄漏；

（2）空間大小不同。每個(gè)進(jìn)程擁有的棧的大小要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于堆的大小。理論上，程序員可申請(qǐng)的堆大小為虛擬內(nèi)存的大小，進(jìn)程棧的大小 64bits 的 Windows 默認(rèn) 1MB，64bits 的 Linux 默認(rèn) 10MB；

python中建棧如何pop出不是最后一個(gè)元素

python中你可以使用list模擬棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，list自帶pop函數(shù)，默認(rèn)為獲取最后一個(gè)元素，但是可以通過指定索引值pop(i)，獲取指定位置的元素。

如果元素索引錯(cuò)誤，拋出IndexError異常。

Python的函數(shù)都有哪些？

Python 函數(shù)

函數(shù)是組織好的，可重復(fù)使用的，用來實(shí)現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。

函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。你已經(jīng)知道Python提供了許多內(nèi)建函數(shù)，比如print()。但你也可以自己創(chuàng)建函數(shù)，這被叫做用戶自定義函數(shù)。

定義一個(gè)函數(shù)

你可以定義一個(gè)由自己想要功能的函數(shù)，以下是簡(jiǎn)單的規(guī)則：

函數(shù)代碼塊以?def?關(guān)鍵詞開頭，后接函數(shù)標(biāo)識(shí)符名稱和圓括號(hào)()。

任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號(hào)中間。圓括號(hào)之間可以用于定義參數(shù)。

函數(shù)的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說明。

函數(shù)內(nèi)容以冒號(hào)起始，并且縮進(jìn)。

return [表達(dá)式]?結(jié)束函數(shù)，選擇性地返回一個(gè)值給調(diào)用方。不帶表達(dá)式的return相當(dāng)于返回 None。

語法

def functionname( parameters ): ? "函數(shù)_文檔字符串"

function_suite

return [expression]

默認(rèn)情況下，參數(shù)值和參數(shù)名稱是按函數(shù)聲明中定義的順序匹配起來的。

實(shí)例

以下為一個(gè)簡(jiǎn)單的Python函數(shù)，它將一個(gè)字符串作為傳入?yún)?shù)，再打印到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上。

實(shí)例(Python 2.0+)

def printme( str ): ? "打印傳入的字符串到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上"

print str

return

函數(shù)調(diào)用

定義一個(gè)函數(shù)只給了函數(shù)一個(gè)名稱，指定了函數(shù)里包含的參數(shù)，和代碼塊結(jié)構(gòu)。

這個(gè)函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)完成以后，你可以通過另一個(gè)函數(shù)調(diào)用執(zhí)行，也可以直接從Python提示符執(zhí)行。

如下實(shí)例調(diào)用了printme（）函數(shù)：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定義函數(shù)def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"

print str

return

# 調(diào)用函數(shù)printme("我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!")printme("再次調(diào)用同一函數(shù)")

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!再次調(diào)用同一函數(shù)

參數(shù)傳遞

在 python 中，類型屬于對(duì)象，變量是沒有類型的：

a=[1,2,3]

a="Runoob"

以上代碼中，[1,2,3]?是 List 類型，"Runoob"?是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個(gè)對(duì)象的引用（一個(gè)指針），可以是 List 類型對(duì)象，也可以指向 String 類型對(duì)象。

可更改(mutable)與不可更改(immutable)對(duì)象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對(duì)象，而 list,dict 等則是可以修改的對(duì)象。

不可變類型：變量賦值?a=5?后再賦值?a=10，這里實(shí)際是新生成一個(gè) int 值對(duì)象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變a的值，相當(dāng)于新生成了a。

可變類型：變量賦值?la=[1,2,3,4]?后再賦值?la[2]=5?則是將 list la 的第三個(gè)元素值更改，本身la沒有動(dòng)，只是其內(nèi)部的一部分值被修改了。

python 函數(shù)的參數(shù)傳遞：

不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數(shù)、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a對(duì)象本身。比如在 fun（a）內(nèi)部修改 a 的值，只是修改另一個(gè)復(fù)制的對(duì)象，不會(huì)影響 a 本身。

可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改后fun外部的la也會(huì)受影響

python 中一切都是對(duì)象，嚴(yán)格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應(yīng)該說傳不可變對(duì)象和傳可變對(duì)象。

python 傳不可變對(duì)象實(shí)例

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

def ChangeInt( a ): ? ?a = 10

b = 2ChangeInt(b)print b # 結(jié)果是 2

實(shí)例中有 int 對(duì)象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 ChangeInt 函數(shù)時(shí)，按傳值的方式復(fù)制了變量 b，a 和 b 都指向了同一個(gè) Int 對(duì)象，在 a=10 時(shí)，則新生成一個(gè) int 值對(duì)象 10，并讓 a 指向它。

傳可變對(duì)象實(shí)例

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數(shù)說明def changeme( mylist ): ? "修改傳入的列表"

mylist.append([1,2,3,4])

print "函數(shù)內(nèi)取值: ", mylist

return

# 調(diào)用changeme函數(shù)mylist = [10,20,30]changeme( mylist )print "函數(shù)外取值: ", mylist

實(shí)例中傳入函數(shù)的和在末尾添加新內(nèi)容的對(duì)象用的是同一個(gè)引用，故輸出結(jié)果如下：

函數(shù)內(nèi)取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]函數(shù)外取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

參數(shù)

以下是調(diào)用函數(shù)時(shí)可使用的正式參數(shù)類型：

必備參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)

默認(rèn)參數(shù)

不定長(zhǎng)參數(shù)

必備參數(shù)

必備參數(shù)須以正確的順序傳入函數(shù)。調(diào)用時(shí)的數(shù)量必須和聲明時(shí)的一樣。

調(diào)用printme()函數(shù)，你必須傳入一個(gè)參數(shù)，不然會(huì)出現(xiàn)語法錯(cuò)誤：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"

print str

return

#調(diào)用printme函數(shù)printme()

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 11, in module

printme()TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

關(guān)鍵字參數(shù)

關(guān)鍵字參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密，函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值。

使用關(guān)鍵字參數(shù)允許函數(shù)調(diào)用時(shí)參數(shù)的順序與聲明時(shí)不一致，因?yàn)?Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。

以下實(shí)例在函數(shù) printme() 調(diào)用時(shí)使用參數(shù)名：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"

print str

return

#調(diào)用printme函數(shù)printme( str = "My string")

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

My string

下例能將關(guān)鍵字參數(shù)順序不重要展示得更清楚：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age ): ? "打印任何傳入的字符串"

print "Name: ", name

print "Age ", age

return

#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

Name: ?mikiAge ?50

默認(rèn)參數(shù)

調(diào)用函數(shù)時(shí)，默認(rèn)參數(shù)的值如果沒有傳入，則被認(rèn)為是默認(rèn)值。下例會(huì)打印默認(rèn)的age，如果age沒有被傳入：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age = 35 ): ? "打印任何傳入的字符串"

print "Name: ", name

print "Age ", age

return

#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )printinfo( name="miki" )

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

Name: ?mikiAge ?50Name: ?mikiAge ?35

不定長(zhǎng)參數(shù)

你可能需要一個(gè)函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時(shí)更多的參數(shù)。這些參數(shù)叫做不定長(zhǎng)參數(shù)，和上述2種參數(shù)不同，聲明時(shí)不會(huì)命名。基本語法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): ? "函數(shù)_文檔字符串"

function_suite

return [expression]

加了星號(hào)（*）的變量名會(huì)存放所有未命名的變量參數(shù)。不定長(zhǎng)參數(shù)實(shí)例如下：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數(shù)說明def printinfo( arg1, *vartuple ): ? "打印任何傳入的參數(shù)"

print "輸出: "

print arg1

for var in vartuple: ? ? ?print var

return

# 調(diào)用printinfo 函數(shù)printinfo( 10 )printinfo( 70, 60, 50 )

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

輸出:10輸出:706050

匿名函數(shù)

python 使用 lambda 來創(chuàng)建匿名函數(shù)。

lambda只是一個(gè)表達(dá)式，函數(shù)體比def簡(jiǎn)單很多。

lambda的主體是一個(gè)表達(dá)式，而不是一個(gè)代碼塊。僅僅能在lambda表達(dá)式中封裝有限的邏輯進(jìn)去。

lambda函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。

雖然lambda函數(shù)看起來只能寫一行，卻不等同于C或C++的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，后者的目的是調(diào)用小函數(shù)時(shí)不占用棧內(nèi)存從而增加運(yùn)行效率。

語法

lambda函數(shù)的語法只包含一個(gè)語句，如下：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

如下實(shí)例：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數(shù)說明sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2

# 調(diào)用sum函數(shù)print "相加后的值為 : ", sum( 10, 20 )print "相加后的值為 : ", sum( 20, 20 )

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

相加后的值為 : ?30相加后的值為 : ?40

return 語句

return語句[表達(dá)式]退出函數(shù)，選擇性地向調(diào)用方返回一個(gè)表達(dá)式。不帶參數(shù)值的return語句返回None。之前的例子都沒有示范如何返回?cái)?shù)值，下例便告訴你怎么做：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? # 返回2個(gè)參數(shù)的和."

total = arg1 + arg2

print "函數(shù)內(nèi) : ", total

return total

# 調(diào)用sum函數(shù)total = sum( 10, 20 )

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

函數(shù)內(nèi) : ?30

變量作用域

一個(gè)程序的所有的變量并不是在哪個(gè)位置都可以訪問的。訪問權(quán)限決定于這個(gè)變量是在哪里賦值的。

變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個(gè)特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下：

全局變量

局部變量

全局變量和局部變量

定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個(gè)局部作用域，定義在函數(shù)外的擁有全局作用域。

局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問，而全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時(shí)，所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實(shí)例：

實(shí)例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

total = 0 # 這是一個(gè)全局變量# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? #返回2個(gè)參數(shù)的和."

total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.

print "函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ", total

return total

#調(diào)用sum函數(shù)sum( 10, 20 )print "函數(shù)外是全局變量 : ", total

以上實(shí)例輸出結(jié)果：

函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ?30函數(shù)外是全局變量 : ?0

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