參考博客：淺談算法和數據結構: 一 棧和隊列 Python數據結構——棧、隊列的實現(一) Python數據結構——棧、隊列的實現(二) Python數據結構——鏈表的實現

數據結構

　　定義：簡單來說，數據結構就是設計數據以何種方式組織並存儲在計算機中。比如：列表、集合與字典等都是一種數據結構。

　　PS:“程序=數據結構+算法”

　　列表：在其他編程語言中稱為“數組”，是一種基本的數據結構類型。
　　　　關於：列表的存儲問題！

棧：
　　棧(Stack)是一個數據集合，可以理解為只能在一端進行插入或刪除操作的列表。
　　棧的特點：後進先出（last-in, first-out）
　　棧的概念：
　　　　棧頂
　　　　棧底
　　棧的基本操作：
　　　　進棧（壓棧）：push

　　　　出棧：pop
　　　　取棧頂：gettop

利用python簡單實現棧操作

class Stack(object):
    def __init__(self):
        self.stack=[]
    def isEmpty(self):
        return self.stack==[]
    def push(self,item):
        self.stack.append(item)
    def pop(self):
        if self.isEmpty():
            raise IndexError,‘pop from empty stack‘
        return self.stack.pop()
    def peek(self):
        return self.stack[-1]
    def size(self):
        return len(self.stack)

棧的應用——括號匹配問題
括號匹配問題：給一個字符串，其中包含小括號、中括號、大括號，求該字符串中的括號是否匹配。
例如：
　　()()[]{} 匹配
　　([{()}]) 匹配
　　[]( 不匹配
　　[(]) 不匹配

def kuohaopipei(exp="{[()]}"):
    stack = []
    for i in exp:
        if i in {‘(‘,‘[‘,‘{‘}:
            stack.append(i)
        if i == ‘)‘:
            if len(stack)>0 and stack[-1] == ‘(‘:
                stack.pop()
            else:
                return False
        if i == ‘]‘:
            if len(stack)>0 and stack[-1] == ‘[‘:
                stack.pop()
            else:
                return False
        if i == ‘}‘:
            if len(stack)>0 and stack[-1] == ‘{‘:
                stack.pop()
            else:
                return False
    if len(stack)==0:
        return True
    else:
        return False


print(kuohaopipei("{()()[(([]{}))]}"))

隊列
　　隊列(Queue)是一個數據集合，僅允許在列表的一端進行插入，另一端進行刪除。
　　　　進行插入的一端稱為隊尾(rear)，插入動作稱為進隊或入隊
　　　　進行刪除的一端稱為隊頭(front)，刪除動作稱為出隊
　　隊列的性質：先進先出(First-in, First-out)

　　雙向隊列：隊列的兩端都允許進行進隊和出隊操作。

隊列實現：
　　使用方法：from collections import deque
　　創建隊列：queue = deque(li)
　　進隊：append
　　出隊：popleft
　　雙向隊列隊首進隊：appendleft
　　雙向隊列隊尾進隊：pop

隊列的實現原理
　　普通隊列：
　　　　初步設想：列表+兩個下標指針
　　　　創建一個列表和兩個變量，front變量指向隊首，rear變量指向隊尾。初始時，front和rear都為0。
　　　　進隊操作：元素寫到li[rear]的位置，rear自增1。
　　　　出隊操作：返回li[front]的元素，front自減1。

　　環形隊列：
　　　　改進方案：將列表首尾邏輯上連接起來。
　　　　環形隊列：當隊尾指針front == Maxsize + 1時，再前進一個位置就自動到0。
　　　　實現方式：求余數運算
　　　　隊首指針前進1：front = (front + 1) % MaxSize
　　　　隊尾指針前進1：rear = (rear + 1) % MaxSize
　　　　隊空條件：rear == front
　　　　隊滿條件：(rear + 1) % MaxSize == front

數據結構 Python實現