Python栈算法的实现与简单应用示例

本文实例讲述了Python栈算法的实现与简单应用。分享给大家供大家参考，具体如下：

原理：

栈作为一种数据结构，是一种只能在一端进行插入和删除操作。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）

桟的应用场景非常多：1、内存管理中使用的堆栈；2、基于桟实现的二叉树的遍历；3、在语言处理中，符号的平衡问题，在语言中，往往很多符号是成对出现的，比如<>,{},[],()等，如何判断符号是否漏了，一种实现方式就是：假设在读入一串字符串以后，如果遇到对称符号的左边部分，则将其压入栈中，当遇到对称符号的右边部分，则弹出栈中的一个对象，如果所有的符号都是平衡的，栈中此时应该就是为空，通过判断栈中是否为空，说明字符串是否是符号平衡的。

在桟的设计中，我们需要定义一个实例属性top。三个实例方法：获取栈顶元素peek()；出桟pop()；入栈push()

实例属性：self.top，要先找到一个标点，或者是能够定位的一个点，作为一个基准

实例方法：

1、入栈

把node.next=top 把入栈的节点，给一个top
top=node  #节点进来后，就是这个节点返回给
返回top的value

2、出栈

1）是否是空栈，是的话，返回None
2）否则，返回top.value，并且top指向下一个节点
发现队列或栈其实都需要找到一个节点，需要找到你现在的位置，

#给一个点，我们能够根据这个点知道一些内容
class Node(object):
  def __init__(self): #定位的点的值和一个指向
    self.val=val  #指向元素的值,原队列第二元素
    self.next=None  #指向的指针
class stack(object):
  def __init__(self):
    self.top=None #初始化最开始的位置
  def peek(self): #获取栈顶的元素
    if self.top!=None: #如果栈顶不为空
      return self.top.val #返回栈顶元素的值
    else:
      return None
  def push(self,n):#添加到栈中
    n=Node(n) #实例化节点
    n.next=self.top #顶端元素传值给一个指针
    self.top=n  #
    return n.val
  def pop(self): #退出栈
    if self.top == None:
      return None
    else:
      tmp=self.top.val
      self.top=self.top.next #下移一位，进行
      return tmp
if __name__=="__main__":
  s=stack()
  s.push(1)
  s.push(2)
  s.push(3)
  print s.pop()
  print s.pop()
  print s.pop()

打印的效果    
3
2
1

应用：

数制转换：

1. 硬编码实现    
#--coding: utf - 8--""
"
N = input("Please input a number::")
while (N):
  print "** @ **"
  N -= 1 ""
"
N = input("输入十进制数字（换算为八进制）：：")
stack = []
string8 = ""
while (N):
  #求余
  stack.append(N % 8)# 求商
  N = N //8
while (len(stack) > 0):
  string8 += str(stack.pop())
print "转换为八进制：" + string8

2. 构建stack类，来实现

Stack1.py    
#--coding: utf - 8--
class Stack(object):
  def __init__(self):
    self.items = []
  def isEmpty(self):
    return self.items == []
  def push(self, item):
    self.items.append(item)
  def pop(self):
    return self.items.pop()
  def GetTop(self):
    return
self.items[len(self.items) - 1]

moshi.py
    
#--coding: utf - 8--
import stack1
shiyan = stack1.Stack()
stringu = ""
temp = input("请输入一个十进制数字::")
while (temp):
  shiyan.push(temp % 8)
  temp = temp / 8
while (not shiyan.isEmpty()):
  stringu += str(shiyan.pop())
print "八进制为：：" + stringu

括号匹配

硬编码实现    
#--coding:utf-8--
print "  ****括号匹配****  "
print """
输入原则： 每当你输入一个括号， 你需要再输入一个‘，'
进行区分， 例如：(, [, ], (, ), )
输入的可识别括号有(), [], {}
"""
strpp = raw_input("请输入一段括号表达式：")
basestr = strpp.split(',')
pstack = []
suoyin = {'(': ')','[': ']','{': '}'}
for e in basestr:
  if (e == '(' or e == '[' or e == '}'):
    pstack.append(e)
  else :
    if len(pstack) == 0:
      print "右括号多余"
      break
    else :
      if e == suoyin[pstack[len(pstack) - 1]]:
        pstack.pop()
      else :
        print "不匹配"
        print "右括号多余"
        break
if len(pstack) == 0:
  print "匹配正确"
else :
  print "左括号多余"