基于python實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)結構模型

更新時間：2020年06月12日 10:40:58 作者：Hedger_Lee

這篇文章主要介紹了基于python實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)結構模型,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

模擬棧

Stack() 創(chuàng)建一個空的新棧。它不需要參數(shù)，并返回一個空棧。
push(item)將一個新項添加到棧的頂部。它需要 item 做參數(shù)并不返回任何內容。
pop() 從棧中刪除頂部項。它不需要參數(shù)并返回 item 。棧被修改。
peek() 從棧返回頂部項，但不會刪除它。不需要參數(shù)。不修改棧。
isEmpty() 測試棧是否為空。不需要參數(shù)，并返回布爾值。
size() 返回棧中的 item 數(shù)量。不需要參數(shù)，并返回一個整數(shù)。

class Stack():
  def __init__(self):
    self.items = []
  def push(self,item):
    self.items.append(item)
  def pop(self):
    return self.items.pop()
  def peek(self):
    return len(self.items) - 1
  def isEmpty(self):
    return self.items == []
  def size(self):
    return len(self.items)
s = Stack()
s.push(1)
s.push(2)
s.push(3)
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.isEmpty())

模擬隊列

Queue() 創(chuàng)建一個空的新隊列。它不需要參數(shù)，并返回一個空隊列。
enqueue(item) 將新項添加到隊尾。它需要 item 作為參數(shù)，并不返回任何內容。
dequeue() 從隊首移除項。它不需要參數(shù)并返回 item。隊列被修改。
isEmpty() 查看隊列是否為空。它不需要參數(shù)，并返回布爾值。
size() 返回隊列中的項數(shù)。它不需要參數(shù)，并返回一個整數(shù)。

class Queue():
  def __init__(self):
    self.items = []
  def enqueue(self,item):
    self.items.insert(0,item)
  def dequeue(self):
    return self.items.pop()
  def isEmpty(self):
    return self.items == []
  def size(self):
    return len(self.items)
q = Queue()
q.enqueue(1)
q.enqueue(2)
q.enqueue(3)
print(q.dequeue())
print(q.dequeue())
print(q.dequeue())

案例：燙手山芋

燙手山芋游戲介紹：6個孩子圍城一個圈，排列順序孩子們自己指定。第一個孩子手里有一個燙手的山芋，需要在計時器計時1秒后將山芋傳遞給下一個孩子，依次類推。規(guī)則是，在計時器每計時7秒時，手里有山芋的孩子退出游戲。該游戲直到剩下一個孩子時結束，最后剩下的孩子獲勝。請使用隊列實現(xiàn)該游戲策略，排在第幾個位置最終會獲勝。

準則：隊頭孩子的手里永遠要有山芋。

queue = Queue()
kids = ['A','B','C','D','E','F']
#將六個孩子添加到隊列中，A是隊頭位置的孩子
for kid in kids:
  queue.enqueue(kid)

while queue.size() > 1:
  #在7秒之內山芋會被傳遞6次
  for i in range(6):
    kid = queue.dequeue()
    queue.enqueue(kid)
  queue.dequeue()

print('獲勝者為：',queue.dequeue())

模擬雙端隊列

同同列相比，有兩個頭部和尾部?？梢栽陔p端進行數(shù)據(jù)的插入和刪除，提供了單數(shù)據(jù)結構中棧和隊列的特性

Deque() 創(chuàng)建一個空的新deque。它不需要參數(shù)，并返回空的deque。
addFront(item) 將一個新項添加到deque的首部。它需要item參數(shù)并不返回任何內容。
addRear(item) 將一個新項添加到deque的尾部。它需要item參數(shù)并不返回任何內容。
removeFront() 從deque中刪除首項。它不需要參數(shù)并返回item。deque被修改。
removeRear() 從deque中刪除尾項。它不需要參數(shù)并返回item。deque被修改。
isEmpty() 測試deque是否為空。它不需要參數(shù)，并返回布爾值。
size() 返回deque中的項數(shù)。它不需要參數(shù)，并返回一個整數(shù)。

案例：回文檢查

回文是一個字符串，讀取首尾相同的字符，例如，radar toot madam。

def isHuiWen(s):
  ex = True
  q = Dequeue()
  # 將字符串的每一個字符添加到雙端隊列中
  for ch in s:
    q.addFront(ch)
  for i in range(len(s) // 2):
    font = q.removeFront()
    rear = q.removeRear()
    if font != rear:
      ex = False
      break
  return ex

模擬鏈表

. is_empty()：鏈表是否為空
. length()：鏈表長度
. travel()：遍歷整個鏈表
. add(item)：鏈表頭部添加元素
. append(item)：鏈表尾部添加元素
. insert(pos, item)：指定位置添加元素
. remove(item)：刪除節(jié)點
. search(item)：查找節(jié)點是否存在

結點對象：

class Node():
  def __init__(self,item):
    self.item = item
    self.next = None

鏈表對象：

class Link():
  #構建出一個空的鏈表
  def __init__(self):
    self._head = None #永遠指向鏈表中的頭節(jié)點
    #想鏈表的頭部插入節(jié)點
  def add(self,item):
    node = Node(item)
    node.next = self._head
    self._head = node

  def travel(self):  
    cur = self._head
    #鏈表為空則輸出‘鏈表為空'
    if self._head == None:
      print('鏈表為空！')
    while cur:
      print(cur.item)
      cur = cur.next
  def isEmpty(self):
    return self._head == None
  def length(self):
    cur = self._head
    count = 0
    while cur:
      count += 1
      cur = cur.next
    return count     
  def search(self,item):
    cur = self._head
    find = False
    while cur:
      if cur.item == item:
        find = True
        break
      cur = cur.next
    return find

  def append(self,item):
    node = Node(item)
    #鏈表為空的情況
    if self._head == None:
      self._head = node
      return

    cur = self._head #頭節(jié)點
    pre = None #cur的前一個節(jié)點
    while cur:
      pre = cur
      cur = cur.next
    pre.next = node

  def insert(self,pos,item):
    node = Node(item)

    if pos < 0 or pos > self.length():
      print('重新給pos賦值?。。?)
      return

    cur = self._head
    pre = None

    for i in range(pos):
      pre = cur
      cur = cur.next
    pre.next = node
    node.next = cur
  def remove(self,item):
    cur = self._head
    pre = None

    if self._head == None:#鏈表為空
      print('鏈表為空，沒有可刪除的節(jié)點??！1')
      return
    #刪除的是第一個節(jié)點的情況
    if self._head.item == item:
      self._head = self._head.next
      return

    #刪除的是非第一個節(jié)點的情況
    while cur:
      pre = cur
      cur = cur.next
      if cur.item == item:
        pre.next = cur.next
        return

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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