棧和隊列資料結構的基本概念及其相關的Python實現

先來回顧一下棧和隊列的基本概念：

相同點：從"資料結構"的角度看，它們都是線性結構，即資料元素之間的關係相同。

不同點：棧（Stack）是限定只能在表的一端進行插入和刪除操作的線性表。 隊列（Queue）是限定只能在表的一端進行插入和在另一端進行刪除操作的線性表。它們是完全不同的資料類型。除了它們各自的基本操作集不同外，主要區別是對插入和刪除操作的"限定"。

棧必須按"後進先出"的規則進行操作：比如說，小學老師批改學生的作業，如果不打亂作業本的順序的話，那麼老師批改的第一份作業一定是最後那名同學交的那份作業，如果把所有作業本看作是一個棧中的元素，那麼最後一個同學交的作業本就是棧頂元素，而第一個同學交的，也就是最低端的作業本，就是棧底元素，這就是對棧的讀取規則。

而隊列必須按"先進先出"的規則進行操作：打個比方，一些人去銀行辦理業務，一定是先去排隊的最先得到服務，當然他也是第一個走出銀行的（假設這些人都在一個視窗排隊）。如果把所有這些等候服務的人看作是隊的元素，第一個人就是對頭元素，相應的，最後一個人就是隊尾元素。這是隊的讀取規則。

用Python實現棧，這是Python核心編程裡的一個例子:

#!/usr/bin/env python  #定義一個列表來類比棧 stack = []  #進棧,調用列表的append()函數加到列表的末尾,strip()沒有參數是去掉首尾的空格 def pushit():   stack.append(raw_input('Enter new string: ').strip())  #出棧,用到了pop()函數 def popit():   if len(stack) == 0:     print 'Cannot pop from an empty stack!'   else:     print 'Removed [', stack.pop(), ']'  #編曆棧 def viewstack():   print stack  #CMDs是字典的使用 CMDs = {'u': pushit, 'o': popit, 'v': viewstack}  #pr為提示字元 def showmenu():   pr = """   p(U)sh   p(O)p   (V)iew   (Q)uit     Enter choice: """    while True:     while True:       try:         #先用strip()去掉空格,再把第一個字元轉換成小寫         choice = raw_input(pr).strip()[0].lower()       except (EOFError, KeyboardInterrupt, IndexError):         choice = 'q'        print '\nYou picked: [%s]' % choice       if choice not in 'uovq':         print 'Invalid option, try again'       else:         break  #CMDs[]根據輸入的choice從字典中對應相應的value,比如說輸入u,從字典中得到value為pushit,執行pushit()進棧操作     if choice == 'q':       break     CMDs[choice]()  #判斷是否是從本檔案進入,而不是被調用 if __name__ == '__main__':   showmenu() 

用Python實現隊列:

#!/usr/bin/env python  queue = []  def enQ():   queue.append(raw_input('Enter new string: ').strip())  #調用list的列表的pop()函數.pop(0)為列表的第一個元素 def deQ():   if len(queue) == 0:     print 'Cannot pop from an empty queue!'   else:     print 'Removed [', queue.pop(0) ,']'  def viewQ():   print queue  CMDs = {'e': enQ, 'd': deQ, 'v': viewQ}  def showmenu():   pr = """   (E)nqueue   (D)equeue   (V)iew   (Q)uit     Enter choice: """    while True:     while True:       try:         choice = raw_input(pr).strip()[0].lower()       except (EOFError, KeyboardInterrupt, IndexError):         choice = 'q'        print '\nYou picked: [%s]' % choice       if choice not in 'devq':         print 'Invalid option, try again'       else:         break     if choice == 'q':       break     CMDs[choice]()  if __name__ == '__main__':   showmenu() 

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