数据结构和算法-栈
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数据结构和算法-栈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
栈可以分为
- 顺序栈: 数组实现
- 链式栈: 链表实现
空间复杂度
栈的空间复杂度:
有一个n个元素的栈, 在入栈和出栈过程中, 只需要存储一个临时变量存储空间, 所以空间复杂度是O(1)
并不是说栈有n个元素, 空间复杂度就是O(n), 而是指除了原本的空间外, 算法需要的额外空间
栈要满足后进先出(LIFO)
的特性, 栈有以下几种方法
- 判断为空
isEmpty
- 入栈
push
- 出栈
pop
- 返回栈顶元素
peek
- 返回栈大小
size
- 是否是空
isEmpty
以下是使用列表来模拟栈的操作
# coding:utf-8
class Stack(object):
"""模拟栈"""
def __init__(self):
self.items = []
def isEmpty(self):
return self.items == []
def push(self, item):
self.items.append(item)
def pop(self):
if self.isEmpty():
raise Exception('the stack is empty')
return self.items.pop()
def peek(self):
if self.isEmpty():
raise Exception('the stack is empty')
return self.items[-1]
def size(self):
return len(self.items)
if __name__ == '__main__':
s = Stack()
s.push('t')
s.push('e')
s.push('s')
assert s.pop() == 's'
assert s.peek() == 'e'
assert s.pop() == 'e'
assert s.pop() == 't'
应用
1. 符号匹配
实现括号匹配来区分符号是否平衡. 如果是开始符号如(, , [
那么就压入栈, 如果碰到结束符号, 则从栈顶弹出元素
class Stack(object):
def __init__(self):
self.stack = []
def push(self, item):
self.stack.append(item)
def pop(self):
return self.stack.pop()
def isEmpty(self):
return self.stack == []
basic =
')': '(',
']': '[',
'': '',
def test(string):
s = Stack()
first = basic.values()
last = basic.keys()
for i in string:
if i in first:
s.push(i)
elif i in last:
if s.pop() == basic[i]:
continue
else:
return False
else:
continue
if s.isEmpty():
return True
return False
if __name__ == '__main__':
assert test('[hello ( world === )]') == True
assert test('kk(dsfd)ll[') == False
2. 求二进制
如数字6(110), 分别用2除6, 求余数, 最后余数反转就是110
class Stack(object):
def __init__(self):
self.stack = []
def push(self, item):
self.stack.append(item)
def pop(self):
return self.stack.pop()
def isEmpty(self):
return self.stack == []
def binary(num):
s = Stack()
while num > 0:
n = num % 2
s.push(n)
num = num // 2
res = ""
while not s.isEmpty():
res += str(s.pop())
return res
if __name__ == "__main__":
assert binary(5) == '101'
assert binary(8) == '1000'
assert binary(9) == '1001'
以上是关于数据结构和算法-栈的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
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