一、概述
堆栈(Stack)是一种后进先出(LIFO)的线性数据结构,对堆栈的插入和删除操作都只能在栈顶(top)进行。
二、ADT
堆栈ADT(抽象数据类型)一般提供以下接口:
Stack()
创建堆栈push(item)
向栈顶插入项pop()
返回栈顶的项,并从堆栈中删除该项clear()
清空堆栈empty()
判断堆栈是否为空size()
返回堆栈中项的个数top()
返回栈顶的项
堆栈操作的示意图如下:
三、Python实现
使用Python的内建类型list列表,可以很方便地实现堆栈ADT:
#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-class Stack: def __init__(self): self.items = [] def push(self, item): self.items.append(item) def pop(self): return self.items.pop() def clear(self): del self.items[:] def empty(self): return self.size() == 0 def size(self): return len(self.items) def top(self): return self.items[self.size()-1]
四、应用
十进制转二进制 是一个应用堆栈的典型案例。十进制转二进制 采用“除2取余,逆序排列”的方法,如图所示:
借助Stack类,可以很方便地实现上述转换算法:
#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-def divideBy2(decNumber): remstack = Stack() while decNumber > 0: rem = decNumber % 2 remstack.push(rem) decNumber = decNumber // 2 binString = "" while not remstack.empty(): binString = binString + str(remstack.pop()) return binStringif __name__ == '__main__': print(divideBy2(42))
运行结果:
$ python dec2bin.py101010