Python 实现堆栈 python中的堆栈

Python【入门】堆栈的创建及简单应用

堆栈，我们通俗地讲，假设有一个罐子，我们依次往罐子加入蓝色面包、红色面包、绿色面包、黄色面包（假设面包刚好填满罐子），那么想要拿出蓝色面包，我们就需要先把上面的黄色面包、绿色面包和红色面包。堆栈就类似罐子，我们要往堆栈中装入的元素就是面包，而先进去的元素就只有后出来。所以堆栈中的元素具有先进后出的特点。

下面我们使用Python来创建一个具有进栈、出栈、查看栈顶元素、判空等功能的堆栈。(基于Python列表的创建)

‘’‘堆栈的创建’‘’
class Stack():
    def __init__(self):
        self.items = []    # 初始化列表


    def push(self, item):
        self.items.append(item)  #入栈操作，使用列表的插入操作


    def pop(self):
        return self.items.pop()   #出栈操作，使用列表的删除操作完成


    def is_empty(self):
        return self.items == []   # 判断堆栈是否为空

    def peek(self):
        if not self.is_empty():   #查看栈顶元素
            return self.items[-1]


    def get_stack(self):    #获得整个堆栈
        return self.items


myStack = Stack()           #创建一个堆栈
myStack.push('A')           #压A入栈
myStack.push('B')           #压B入栈
myStack.push('C')           #压C入栈
myStack.push('D')           #压D入栈
print(myStack.peek())       #打印整个堆栈
print(myStack.is_empty())   #判断堆栈是否为空
print(myStack.pop())        #将D弹出栈
print(myStack.pop())        #将C弹出栈
print(myStack.pop())        #将B弹出栈
print(myStack.get_stack())  #打印现在的所有栈元素

运行结果：

如上图所示，运行结果。这样就使用Python实现了简单的堆栈的创建。

下面，我们对堆栈进行一些简单的应用。
题示：判断一个字符串（字符串中只包含‘{’，‘}’，‘（’，‘）’，‘[’,‘]’）中的括号是否匹配，例如‘{【】}’就是匹配的，‘}}【】）’就是不匹配的，再例如‘{（}’也是不匹配的。
代码如下：

'''创建堆栈'''
class Stack():
	def __init__(self):
		self.items = []
	
	def push(self,item):
		self.items.append(item)
	
	def pop(self):
		self.items.pop()
		return self.items[-1]
	
	def peek(self):
		if self.is_empty():
			return self.items[-1]
	
	def is_empty(self):
		if self.items == []:
			return True
		else :
			return False
	
	def get_stack(self):
		return self.items


def is_match(p1,p2):#判断连续的两个的括号是否匹配
	if p1 == '{' and p2 == '}':
		return True
	elif p1 == '[' and p2 == ']':
		return True
	elif p1 == '(' and p2 == ')':
		return True
	else:
		return False

def is_paren_balance(paren_string):
	s = Stack()         #创建堆栈来存左括号
	is_balance = True   #平衡标志当有一组不匹配时就给它赋值False
	index = 0           #索引输入的每一个括号的序号
	while index in range(len(paren_string)):
		paren = paren_string[index]   #取每一个括号进行判断
		if paren in "{（[":            #如果它是有括号
			s.push(paren)              #将它压入栈
		else:
			if s.is_empty():           #当栈为空时
				is_balance = False     #必定不平衡
				break
			else:
				top = s.pop()          #若不为空则将栈头弹出（一定是左括号）
				if not is_match(top,paren):#判断是否匹配
					is_balance = Flase     #不匹配时直接标志位置为False
					break                  
		index+=1
	if s.empty() and is_balance:
		return True
	else:
		return False

print("字符串 : (((({})))) 括号是否平衡匹配?")
print(is_paren_balance("(((({}))))"))

print("字符串2 :{}){}}{括号是否平衡匹配？")
print(is_paren_balance("{}){}}{"))

运行结果：

可以看出，使用堆栈可以更加方便的解决一些问题