Python3 数据结构
本章节我们主要结合前面所学的知识点来介绍Python数据结构。
列表
Python中列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。
以下是 Python 中列表的方法:
方法 | 描述 |
---|---|
list.append(x) | 把一个元素添加到列表的结尾,相当于 a[len(a):] = [x]。 |
list.extend(L) | 通过添加指定列表的所有元素来扩充列表,相当于 a[len(a):] = L。 |
list.insert(i, x) | 在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引,例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前,而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。 |
list.remove(x) | 删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素,就会返回一个错误。 |
list.pop([i]) | 从列表的指定位置移除元素,并将其返回。如果没有指定索引,a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被移除。(方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的,而不是要求你输入一对方括号,你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。) |
list.clear() | 移除列表中的所有项,等于del a[:]。 |
list.index(x) | 返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。 |
list.count(x) | 返回 x 在列表中出现的次数。 |
list.sort() | 对列表中的元素进行排序。 |
list.reverse() | 倒排列表中的元素。 |
list.copy() | 返回列表的浅复制,等于a[:]。 |
下面示例演示了列表的大部分方法:
实例
>>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]
>>> print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x'))
2 1 0
>>> a.insert(2, -1)
>>> a.append(333)
>>> a
[66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.index(333)
1
>>> a.remove(333)
>>> a
[66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.reverse()
>>> a
[333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]
>>> a.sort()
>>> a
[-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
注意:类似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法没有返回值。
将列表当做栈使用
在 Python 中,可以使用列表(list)来实现栈的功能。栈是一种后进先出(LIFO, Last-In-First-Out)数据结构,意味着最后添加的元素最先被移除。列表提供了一些方法,使其非常适合用于栈操作,特别是 append() 和 pop() 方法。
用 append() 方法可以把一个元素添加到栈顶,用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从栈顶释放出来。
栈操作
- 压入(Push): 将一个元素添加到栈的顶端。
- 弹出(Pop): 移除并返回栈顶元素。
- 查看栈顶元素(Peek/Top): 返回栈顶元素而不移除它。
- 检查是否为空(IsEmpty): 检查栈是否为空。
- 获取栈的大小(Size): 获取栈中元素的数量。
以下是如何在 Python 中使用列表实现这些操作的详细说明:
1、创建一个空栈
实例
stack = []
2、压入(Push)操作
使用 append() 方法将元素添加到栈的顶端:
实例
stack.append(1)
stack.append(2)
stack.append(3)
print(stack) # 输出: [1, 2, 3]
3、弹出(Pop)操作
使用 pop() 方法移除并返回栈顶元素:
实例
top_element = stack.pop()
print(top_element) # 输出: 3
print(stack) # 输出: [1, 2]
4、查看栈顶元素(Peek/Top)
直接访问列表的最后一个元素(不移除):
实例
top_element = stack[-1]
print(top_element) # 输出: 2
5、检查是否为空(IsEmpty)
检查列表是否为空:
实例
is_empty = len(stack) == 0
print(is_empty) # 输出: False
6、获取栈的大小(Size)
使用 len() 函数获取栈中元素的数量:
实例
size = len(stack)
print(size) # 输出: 2
实例
以下是一个完整的实例,展示了如何使用上述操作来实现一个简单的栈:
实例
class Stack:
def __init__(self):
self.stack = []
def push(self, item):
self.stack.append(item)
def pop(self):
if not self.is_empty():
return self.stack.pop()
else:
raise IndexError("pop from empty stack")
def peek(self):
if not self.is_empty():
return self.stack[-1]
else:
raise IndexError("peek from empty stack")
def is_empty(self):
return len(self.stack) == 0
def size(self):
return len(self.stack)
# 使用示例
stack = Stack()
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)
print("栈顶元素:", stack.peek()) # 输出: 栈顶元素: 3
print("栈大小:", stack.size()) # 输出: 栈大小: 3
print