在Python中可以使用列表(list)来实现队列和堆栈数据结构。
队列(queue)是一种先进先出(First-In-First-Out,FIFO)的数据结构,可以使用列表实现。Python 中的列表支持在末尾添加元素和在列表开头删除元素,这正好符合了队列的特点。
堆栈(stack)是一种后进先出(Last-In-First-Out,LIFO)的数据结构,同样可以使用列表实现。在 Python 中,列表的末尾是堆栈的顶部,可以使用列表的 append() 方法在末尾添加元素,使用 pop() 方法从末尾删除元素。
用栈实现队列
题目
使用栈实现队列的下列操作:
push(x) – 将一个元素放入队列的尾部。
pop() – 从队列首部移除元素。
peek() – 返回队列首部的元素。
empty() – 返回队列是否为空。
解题
class MyQueue:
def __init__(self):
# in 负责 push 操作,out 负责 pop 工作
self.stack_in = []
self.stack_out = []
def push(self, x: int) -> None:
# 将新元素放到 in 里面
self.stack_in.append(x)
def pop(self) -> int:
if self.empty():
return None
# 判断out是否已经存入数据
if self.stack_out:
return self.stack_out.pop()
else:
# 将in中输入移动到out中
for i in range(len(self.stack_in)):
self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
return self.stack_out.pop()
def peek(self) -> int:
ans = self.pop() # pop功能已实现,复用
self.stack_out.append(ans)
return ans
def empty(self) -> bool:
return not (self.stack_out or self.stack_in)
# Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyQueue()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.peek()
# param_4 = obj.empty()
用队列实现栈
题目
使用队列实现栈的下列操作:
- push(x) – 元素 x 入栈
- pop() – 移除栈顶元素
- top() – 获取栈顶元素
- empty() – 返回栈是否为空
注意:
- 你只能使用队列的基本操作– 也就是 push to back, peek/pop from front, size, 和 is empty 这些操作是合法的。
- 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
- 你可以假设所有操作都是有效的(例如, 对一个空的栈不会调用 pop 或者 top 操作)。
解题
需要知道的知识:popleft
是 Python 中collections
模块(内置)中deque
(双端队列)对象的一个方法。popleft
用于从双端队列的左侧移除并返回第一个元素。
在纸上进行相关流程的模拟有助于厘清思路。class MyStack: def __init__(self): self.que = deque() def push(self, x: int) -> None: self.que.append(x) def pop(self) -> int: if self.empty(): return None for i in range(len(self.que) - 1): self.que.append(self.que.popleft()) return self.que.popleft() def top(self) -> int: return self.que[-1] def empty(self) -> bool: return not self.que # Your MyStack object will be instantiated and called as such: # obj = MyStack() # obj.push(x) # param_2 = obj.pop() # param_3 = obj.top() # param_4 = obj.empty()