数据结构（python）之小杨笔记一

数据结构：数据结构是计算机科学中研究数据组织、管理和存储方式的一门重要领域。它关注的是如何以最有效地方式组织和存储数据，以便能够高效地访问和修改这些数据。

主要分为两类：

1.基本数据结构

（1.）数组：一组连续储存的相同类型的数据元素。

（2.）链表：由一系列节点组成的数据结构，每个结构包含数据和指向下一个节点的指针。

（3.）栈：一种先进后出的数据结构，只能在栈顶进行插入和删除操作。

（4.）队列：一种先进先出的数据结构，只能在队列的前端进行删除操作，在队列的后端进行插入操作。

（5.）树：一种非线性的数据结构，由节点和边组成，每个节点最多有一个夫节点和多个子节点

（6.）图：一种包含节点和边的数据结构，用于表示对象之间的关系。

2.高级数据结构

（1.）堆：一种特殊的树形数据结构，用于实现优先队列。

（2.）哈希表：一种通过哈希函数将关键字映射到储存位置的数据结构，用于快速查找。

（3.）图的算法：用于解决图结构中的各种问题的算法，如最短路径，最小生成树。

那么我们来看看这些在python里面是怎么存放和输出的吧

one(数组):

#创建一个包含学生成绩的数组
grades = [85,90,75,95,80]
 
#访问数组中的元素
print("第一个学生的成绩是：", grades[0])#输出：85
 
#修改数组中的元素
grades[2] = 70
print("修改后的成绩数组：", grades)#输出：[85,90,70,95,80]
 
#添加新的成绩
grades.append（88）
print("添加新成绩后的数组：", grades)#输出：[85,90,70,95,80,88]
 
#删除数组中的元素
removed_grade = grades.pop（3）
print("删除的成绩是：", removed_grade)#输出：95
print("删除后的数组：", grades)#输出：[85,90,70,80,88]
 
#获取数组的长度
print("数组的长度是：", len(grades))#输出：5

two(链表)：

#定义链表节点类
class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data  #节点的数据
        self.next = None  #指向下一个节点的指针
 
#定义链表类
class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None  #链表的头节点
 
    #在链表尾部添加新节点
    def append(self, data):
        new_node = Node(data)
        if not self.head:
            self.head = new_node
            return
        last_node = self.head
        while last_node.next:
            last_node = last_node.next
        last_node.next = new_node
 
    #打印链表元素
    def print_list(self):
        current_node = self.head
        while current_node:
            print(current_node.data, end=" ")
            current_node = current_node.next
        print()
 
#创建一个链表实例
my_list = LinkedList()
 
#向链表中添加元素
my_list.append(1)
my_list.append(2)
my_list.append(3)
my_list.append(4)
 
#打印链表元素
print("链表元素：")
my_list.print_list()
 

three（栈）：

class Stack:
    def __init__(self):
        self.items = []  #使用列表作为栈的内部存储
 
    #判断栈是否为空
    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0
 
    #入栈操作
    def push(self, item):
        self.items.append(item)
 
    #出栈操作
    def pop(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items.pop()
        else:
            print("栈已空")
            return None
 
    #返回栈顶元素但不移除
    def peek(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items[-1]
        else:
            print("栈已空")
            return None
 
    #返回栈的大小
    def size(self):
        return len(self.items)
 
#创建一个栈实例
stack = Stack()
 
#入栈操作
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)
 
#打印栈的大小
print("栈的大小:", stack.size())
 
#出栈操作
print("出栈元素:", stack.pop())
 
#打印栈顶元素
print("栈顶元素:", stack.peek())
 
#打印栈是否为空
print("栈是否为空:", stack.is_empty())

其中栈使用了几个方法：

is_empty(): 判断栈是否为空。

push(item): 将元素压入栈顶。

pop(): 弹出栈顶元素并返回。

peek(): 返回栈顶元素但不移除。

size(): 返回栈的大小。