python中栈、队列和递归的实现与总结
引⾔
在数据结构中有⼀个⼤类，叫做线性表，线性表的划分是从数据的逻辑结构上进⾏的。线性指的是在数据的逻辑结构上是线性的。那么对于线性表，从存储结构上分，可以有顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储结构包括顺序表、顺序队列和顺序栈；链式存储结构包括链表、链队列和链栈。本篇博客就是基于所有这些分类数据结构的总结与实现，⽽因为上⼀篇已经总结过了顺序表和链表，那么接下来便开始正式进⼊介绍。
关于栈和队列的说明
栈和队列是在程序设计中被⼴泛使⽤的两种重要的线性数据结构，都是在⼀个特定范围的存储单元中存储的数据。和线性表相⽐，它们多了很多的约束与限定，关于栈，它就像是⼀个底边封闭开⼝狭⼩的桶，先存进去的东西只能最后取出来，所以性质为LIFO（Last In First Out），即先进后出。⽽队列，就是⼀根引流的⽔管，进去的⽔往往最先流出来。所以性质为FIFO（First In First Out），即先进先出。我们可以看下图：()
栈的实现
数据分析简历栈作为⼀个先进后出的数据结构，具有压栈、弹栈、取栈顶元素、加⼊元素、判断为空以及获取栈中元素的⽅法。⽽为了实现这些功能，我们可以通过数组和链表来完成。
⽤数组实现栈
我们可以⽤Visio画出⼀个⼤致的图形，⽤size记录个数，⾸地址为arr，我们可以看出，数组的⾸元素是作为栈底的，压栈的操作其实就是取数组arr[size - 1]元素，然后同时执⾏size-的操作，那么可以写出代码如下：
class MyStack(object):
"""模拟栈"""
def__init__(lf):
lf.items =[]
def is_empty(lf):
"""判断是否为空"""
return lf.items ==[]
def size(lf):
"""返回栈的⼤⼩"""
return len(lf.items)
def push(lf, item):
"""压栈(加⼊元素)"""
lf.items.append(item)
def pop(lf):
"""弹栈(弹出元素)"""
if len(lf.items)>0:
return lf.items.pop()
el:
print("栈已经为空")
return None
def top(lf):
"""返回栈顶元素"""
if not lf.is_empty():
return lf.items[len(lf.items)-1]
el:
return None
然后我们可以进⾏实验：虾籽饺面
s = MyStack()
s.push(4)
print("栈顶元素为："+p()))
print("栈⼤⼩为："+str(s.size()))
s.pop()
print("弹栈成功")
s.pop()
"""
栈顶元素为：4
栈⼤⼩为：1
弹栈成功
栈已经为空
批评别人"""
⽤链表实现栈
如图，压栈操作就是将新元素放到链表的⾸部，见第⼆个数据域的(1)、(2)操作，⽽弹栈只需要删除链表的第⼀个元素就可以了，具体操作见(3)。然后我们可以写出代码：
class LNode(object):
def__init__(lf,x):
"""创建节点"""
lf.data = x
<=None
class MyStack(object):
def__init__(lf):
"""创建栈顶"""
# pHead = LNode()
lf.data =None
<=None
def is_empty(lf):
"""判断是否为空"""
==None:
return True
return Fal
def size(lf):
"""返回栈的⼤⼩"""
size=0
p = lf.next
while p !=None:
# while p is not None:
p = p.next
size +=1
return size
def push(lf, element):
"""压栈(加⼊元素)"""
p = LNode(x=element)
吴甘霖p.data = element
<= lf.next
<= p
def pop(lf):
长湖
"""弹栈(弹出元素)"""
!=None:
p = lf.next写黄山的诗句
<= p.next
return p.data
print("栈已经为空")
return None
def top(lf):
"""返回栈顶元素"""
!=None:
data
print("栈已经为空")
return None
if __name__ =='__main__':
s = MyStack()
s.push(1)
print("栈顶元素为："+p())) print("栈⼤⼩为："+str(s.size())) s.pop()
print("弹栈成功")
s.pop()
然后我们可以进⾏实验：
s =MyStack()
s.push(1)
print("栈顶元素为："+p()))
print("栈⼤⼩为："+str(s.size()))
s.pop()
没那么坚强print("弹栈成功")
s.pop()
"""
栈顶元素为：1
栈⼤⼩为：1
弹栈成功
栈已经为空
"""
两种⽅法的对⽐
1. 采⽤数组实现栈的优点：⼀个元素值占⽤⼀个存储空间；它的缺点为：如果初始化申请的存储空间太⼤，会造成空间的浪费，如果申
请的存储空间太⼩，后期会经常需要扩充存储空间，扩充存储空间是个费时的操作，这样会造成性能的下降。
2. 采⽤链表实现栈的优点是：使⽤灵活⽅便，只有在需要的时候才会申请空间，它的缺点为：除了要存储元素外，还需要额外的存储空
间存储指针信息。
如何实现队列
队列作为⼀个先进先出的数据结构，具有⼊队列、出队列、查看⾸元素以及⼤⼩的⽅法。⽽为了实现这些功能，我们同样可以通过数组和链表来完成。
⽤数组实现队列
下⾯给出了⼀种最简单的实现⽅式，⽤front来记录队列⾸元素的位置，⽤rear来记录队列尾元素往后⼀个位置。⼊队列的时候只需要将待⼊队列放⼊下标为rear位置，然后同时执⾏rear+，那么出队列就是front+。
和上⾯⼀样，我们可以⽤Visio总结⼀下思路，然后代码如下：
>家乡作文500字
