《我的第一本算法书》数组、栈和队列的Python实现

Python中可以使用自带的List数据结构方便地实现数组、栈和队列的数据结构。

一、数组

数组访问数据十分简单，添加删除数据程序内部步骤较多。

1、数组特点

（1）数据呈线性排列

数据按顺序存储在内存的连续空间内。

（2）数据增加和删除内部执行步骤较多

由于顺序的存储模式，导致增删数据需要对所执行位置后的所有数据都进行挪动，程序内部的步骤较多，效率不如链表高。

（3）可随机访问

数据支持通过下标进行访问。

2、代码实现

创建一个名为arr的List作为数组，放入Blue、Yellow和Red字符串，可以直接通过下标访问它们。

    arr = ['Blue', 'Yellow', 'Red']
    print(arr[0], arr[1], arr[2])

输出结果：

Blue Yellow Red

（1）增加数据

使用List的insert方法：

    arr.insert(1, 'Green')
    print(arr)

输出结果：

['Blue', 'Green', 'Yellow', 'Red']

（2）删除数据

使用List的remove方法：

    arr.remove('Green')
    print(arr)

输出结果：

['Blue', 'Yellow', 'Red']

二、栈

也是一种线性排列的数据结构，但只能访问最新添加的数据。

1、栈的特点 - 先进后出

就像一摞书一样，往上堆叠之后，只能先查看最上面的书，拿开最上面的书后，才能对下方的书进行查看。

2、代码实现

（1）入栈（增加数据）

使用List的append方法：

    stack = []
    stack.append('Blue')
    stack.append('Green')
    stack.append('Red')

（2）出栈（取出/删除数据）

使用List的pop方法：

    print(stack.pop(), stack.pop(), stack.pop())

输出结果：

Red Green Blue

三、队列

也是一种线性排列的数据结构，但只能访问最早添加的数据。

1、队列的特点 - 先进先出

先来的数据先处理，就像排队一样，只能访问队伍最前面的人，最前面的人离开后，才能访问下一个。

2、代码实现

（1）入队（增加数据）

使用List的append方法：

    queue = []
    queue.append('Blue')
    queue.append('Green')
    queue.append('Red')

（2）出队（取出/删除数据）

使用List的pop方法：

    print(queue.pop(0), queue.pop(0), queue.pop(0))

输出结果：

Blue Green Red