栈的基础知识+Python实现

栈(Stack,堆栈)是限制在表的一端进行插入和删除运算的线性表,通常称插入、删除的这一端为栈顶(Top),另一端为栈底(Bottom)。先进后出(FILO)。top= -1时为空栈,top=0只能说明栈中只有一个元素,并且元素进栈时top应该自增。

  1. 顺序存储栈:顺序存储结构;
  2. 链栈:链式存储结构。插入和删除操作仅限制在链头位置上进行。栈顶指针就是链表的头指针。通常不会出现栈满的情况。 不需要判断栈满但需要判断栈空;
  3. 堆栈溢出一般是循环的递归调用、大数据结构的局部变量导致的。

栈的复杂度

时间复杂度

平均:

访问 搜索 插入 删除
O(n) O(n) O(1) O(1)

最差:

访问 搜索 插入 删除
O(n) O(n) O(1) O(1)

空间复杂度

最差:O(n)

Python实现

使用Python中的list可以简单的实现堆栈。

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class Stack(object):
"""堆栈"""
def __init__(self):
self.items = []

def is_empty(self):
return self.items == []

def peek(self):
"""返回栈顶元素"""
if self.is_empty():
return
return self.items[len(self.items) - 1]

def push(self, item):
"""压栈"""
return self.items.append(item)

def pop(self):
"""出栈"""
if self.is_empty():
return
return self.items.pop()

def size(self):
return len(self.items)


def test():
S = Stack()
print('栈是否为空:', S.is_empty())
print("压栈'2'")
S.push(2)
print('栈顶为:', S.peek())
print("压栈'3'")
S.push(3)
print("栈顶为:", S.peek())
print("出栈")
S.pop()
print("栈的大小:", S.size())


if __name__ == '__main__':
test()

参考

数据结构:栈
https://blog.csdn.net/xuqiang20121991/article/details/54139431