python数据结构之栈_进栈出栈python

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前言

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

一、栈如何用python 实现

在python中有一个比较好用的数据结构-list，我们基于此来实现栈；
在这里，我实现了入栈push，出栈pop，返回最上面的内容top，返回栈的大小size和返回是否为空isEmpty

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self,val):
        self.stack.append(val)

    def pop(self):
        return self.stack.pop()

    def top(self):
        return self.stack[-1]

    def size(self):
        return len(self.stack)

    def isEmpty(self):
        return self.stack == []
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二、经典题型-括号匹配问题

给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。

代码

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self,val):
        self.stack.append(val)

    def pop(self):
        return self.stack.pop()

    def top(self):
        return self.stack[-1]

    def size(self):
        return len(self.stack)

    def isEmpty(self):
        return self.stack == []

def parenthesis_matching(s):
    stack = Stack()
    if len(s)%2 == 1:
        return False
    pairs = {
        ")": "(",
        "]": "[",
        "}": "{",
    }

    for i in s:
        if i in ("(","{","["):
            stack.push(i)
        else:
            if stack.isEmpty():
                return False
            elif stack.top() == pairs[i]:
                stack.pop()
            else:
                return False
    if stack.isEmpty():
        return True
    else:
        return False





         

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思路

这道括号匹配问题是非常经典的使用栈后进先出特性的题

先说说一个大致的思路

首先对要进行括号匹配的括号们进行遍历，
如果是左括号，就把左括号添加进栈中，
如果是右括号，就与栈顶进行比较

然后在说一些细节问题
第一、因为括号如果能匹配上，都是偶数是，所以，如果给出的字符串是奇数的，就可以直接返回False

第二、在右括号匹配左括号这个步骤上，一定要判断栈是否为空
之前为了懒省事，就直接与栈顶匹配，结果就是下标超出了范围。

第三、这里是为了演示栈的一个应用而写了一个栈，在实际中是可以直接使用list这个数据类型来写这个问题的。