队列、栈、堆的区别与联系并用Python实现

本文主要是介绍队列、栈、堆的区别与联系并用Python实现，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

队列、栈、堆的区别与联系并用Python实现

1. 引言

我们先来谈一谈线性表，毕竟栈(堆栈)和队列是两种操作受限的线性表，堆就是树了。

线性表：

线性表是一种线性结构，它是一个含有n≥0个结点的有限序列，同一个线性表中数据元素类型相同并且满足“一对一”的逻辑关系。

“一对一”的逻辑关系是指：

对于其中的结点，有且仅有一个开始结点没有前驱&但有一个后继结点
有且仅有一个终端结点没有后继&但有一个前驱节点
其余所有的结点都有且仅有一个前驱和后继

2. 队列和栈

2.1 原理和特点

队列和栈都是线性结构，队列（stack）为先进后出，栈（queue）为先进后出，我们通过它们的结构来看一下：

栈的插入和删除操作只允许在尾端进行，栈中称为：栈顶，也满足FIFO(First in Last Out)
队列的只允许在队尾插入数据，在队头删除数据，也满足FIFO(First in Last Out)

2.2 实现

2.2.1 栈的实现一：列表

List列表是Python中的基础数据结构，我们可以使用List的append()和pop()方法来模拟入栈、出栈操作。

stack = []  # 模拟一个栈
# 入栈
stack.append(2)
print(stack)
stack.append(4)
print(stack)
stack.append(6)
print(stack)
# 查看栈顶元素
top = stack[-1]
print('栈顶元素为：{}'.format(top))
# 出栈
for i in range(len(stack)):t = stack.pop()print('出栈元素为：',t)if not stack:print('此时栈为：[空]')else:print('此时栈中还有 {} 个元素'.format(len(stack)))
# 输出
[2]
[2, 4]
[2, 4, 6]
栈顶元素为：6
出栈元素为： 6
此时栈中还有 2 个元素
出栈元素为： 4
此时栈中还有 1 个元素
出栈元素为： 2
此时栈为：[空]