python中棧的實現

棧是一種線性數據結構，用先進后出或者是后進先出的方式存儲數據，棧中數據的插入刪除操作都是在棧頂端進行，常見棧的函數操作包括

• empty() – 返回棧是否為空 – Time Complexity : O(1)
• size() – 返回棧的長度 – Time Complexity : O(1)
• top() – 查看棧頂元素 – Time Complexity : O(1)
• push(g) – 向棧頂添加元素 – Time Complexity : O(1)
• pop() – 刪除棧頂元素 – Time Complexity : O(1)

python中棧可以用以下三種方法實現：

１）list

２）collections.deque

３）queue.LifoQueue

 

使用列表實現棧

python的內置數據結構list可以用來實現棧，用append()向棧頂添加元素, pop() 可以以后進先出的順序刪除元素

但是列表本身有一些缺點，主要問題就是當列表不斷擴大的時候會遇到速度瓶頸．列表是動態數組，因此往其中添加新元素而沒有空間保存新的元素時，它會自動重新分配內存塊，並將原來的內存中的值復制到新的內存塊中．這就導致了一些append()操作會消耗更多的時間

>>> 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實現棧

python中棧也可以用deque類實現，當我們想要在實現在容器兩端更快速地進行append和pop操作時，deque比列表更合適．deque可以提供O(1)時間的append和pop操作，而列表則需要O(n)時間.

>>> 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實現棧

Queue模塊有LIFO queue，也就是棧結構．用put()和get()操作從Queue中添加和獲得數據

>>> 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/